【正文】 正常時變頻器拖動一臺凝泵運(yùn)行。并增加幾個旁通開關(guān)。 2021 年中國高壓變頻器產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用分布 2021 年中國高壓變頻器國產(chǎn)高壓變頻首次應(yīng)用于百萬機(jī)組湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司（以下簡稱“ 湖北三環(huán)”）中標(biāo)華電寧夏靈武發(fā)電有限公司二期兩臺１００萬千瓦機(jī)組工程高壓變頻器項目，這是國產(chǎn)高壓變頻設(shè)備首次應(yīng)用于百萬超超臨界發(fā)電技術(shù)，該項目意味著湖北三環(huán)高壓變頻技術(shù)在國內(nèi)頂尖技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究獲得重大突破，并在國內(nèi)同類項目的典型示范作用上邁出了重要一步。按節(jié)能３０％計算，大概３年便能收回成本，而一臺高壓變頻器的壽命達(dá)２０年以上，在此后的十幾年內(nèi)，收益之巨大不言而喻。采用變頻調(diào)速控制，對風(fēng)機(jī)、水泵類機(jī)械進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制來調(diào)節(jié)流量的方法，對節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益具 有非常重要意義。 這類設(shè)備一般都是長時間運(yùn)行，甚至很久不停機(jī)。通過變頻調(diào)速控制使水泵電機(jī)的負(fù)載曲線符合或接近空調(diào)主機(jī)的負(fù)載曲線。為什么會有這么大節(jié)電空間呢，因為中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時的最大容量是以人流、氣溫、空間散熱三項極限指標(biāo)為依據(jù)計算的（即人流最大、氣溫最高、空間散熱最差），平時出現(xiàn)這種情況的概率極低，從經(jīng)驗上講不到 10%，空調(diào)系統(tǒng)大部分運(yùn)行時間都在中、低負(fù)荷狀態(tài)，空調(diào)主機(jī)的負(fù)荷曲線是非線性的，而水系統(tǒng)的水泵負(fù)荷是線性恒功率的，以滿足主機(jī)的最大負(fù)荷為標(biāo)準(zhǔn)。 1 臺 55KW 冷卻水泵靠調(diào)整閥門來改變流量，雖然能滿足主機(jī)運(yùn)行要求，但對于電機(jī)來講節(jié)電意義不大，閥門的全開和全閉，電流從 107A― 97A 之間變化，平均節(jié)電不足 7％。運(yùn)行測定參數(shù)如下： 設(shè)定頻率（ Hz） 運(yùn)行電流 A 負(fù)載率 輸入功率 Pin[1] 24 小時耗電量 KWh 與工頻下輸入功率比較：節(jié)電率 25 /% % 30 / Ⅹ 100% 82% 35 /Ⅹ 100% % 40 /Ⅹ 100% % 45 ? /Ⅹ 100% % 50 /Ⅹ 100% 0 水泵節(jié)電：同風(fēng)機(jī)原理很相近。工頻下運(yùn)行時一臺 風(fēng)機(jī)（經(jīng)變頻器輸出），每小時耗電為 度 /小時，日耗電量為： 度 /24 小時。按照這一方案進(jìn)行改造后，節(jié)電效果非常明顯。風(fēng)板全開時，運(yùn)行電流 24A，全關(guān)閉時 22A，輸入功率從 ― 變化，節(jié)電率不足 8％。具體測試某工廠爐底風(fēng)機(jī)散熱控制系統(tǒng)，冶煉爐根據(jù)不同材料、需要不同的爐底冷卻溫度，設(shè)計滿足最大冷卻風(fēng)量設(shè)計為四臺 極葉輪式風(fēng)機(jī)，全功率運(yùn)轉(zhuǎn)，但用最大冷卻風(fēng)量的概率極低。機(jī)電設(shè)備配合設(shè)計原則：電機(jī)的最大功率必須 滿足負(fù)載下的機(jī)械功率和轉(zhuǎn)矩，對于不同的負(fù)載，最大值并非時時刻刻都發(fā)生、負(fù)載的變化是非線性的，而電機(jī)的輸出功率卻是恒定的，這就意味著在非最大負(fù)載時電機(jī)輸出了相當(dāng)一部分多余功率，電能也就白白浪費(fèi)掉了。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。 軟啟動節(jié)能 由于電機(jī)為直接啟動或 Y/D 啟動，啟動電流等于 47 倍額定電流，這樣會對機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動 時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。即水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。 ?高壓變頻設(shè)備干擾性很小，控制技術(shù)較高，輸出電壓波形近似正弦波形，但設(shè)備體積較大，安裝調(diào)試都比較復(fù)雜。低壓設(shè)備變頻調(diào)速改造投資少、見效快，投資回報期基本上在一年左右。變頻控制傳動調(diào)速對于負(fù)載性質(zhì) 和負(fù)載率的不同，節(jié)電率也是不同，低壓變頻控制設(shè)備，一般負(fù)載率在 左右時，節(jié)電率在 20― 47％左右。 針對目前國內(nèi)的脫硫市場現(xiàn)狀，為促進(jìn)煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，政府應(yīng)積極發(fā)揮職能，做脫硫公司與電廠的“紅娘”，為他們牽線搭橋，推動煙氣脫硫特許經(jīng)營 BOT 模式的順利開展。 但 BOT 模式也不是萬能的，它只是從煙氣脫硫設(shè)施的投資、建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)層面上初步解決了電廠二氧化 硫達(dá)標(biāo)排放、脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)營等方面存在的問題。采取特許經(jīng)營后，脫硫公司更加專業(yè)化，服務(wù)經(jīng)營范圍會逐步擴(kuò)大，融資能力逐步增強(qiáng)，有利于做大做強(qiáng)；同時，脫硫公司為提高經(jīng)濟(jì)效益，必將努力開發(fā)符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的資源化脫硫技術(shù)的產(chǎn)品。電廠從其自身經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)保法律責(zé)任的角度，將會積極參與監(jiān)督脫硫設(shè)施的正常運(yùn)行，并主動配合執(zhí)法部門監(jiān)管；三是有利于促進(jìn)電廠集中精力抓好主業(yè)。 火電廠煙氣脫硫特許經(jīng)營機(jī)制，一是有利于提高脫硫工程質(zhì)量和設(shè)施投運(yùn)率。如果因為資金不足或者技術(shù)不過關(guān)，脫硫設(shè)施不能正常運(yùn)行的話，沒有實力的運(yùn)營企業(yè)就難以承擔(dān)其中的責(zé)任認(rèn)定和賠償。與脫硫設(shè)施運(yùn)行相關(guān)的水、電、汽等按廠用價格結(jié)算。 根據(jù)政府出臺的相關(guān)方案，在特許經(jīng)營的模式下，脫硫設(shè)施用地由發(fā)電企業(yè)無償提供。因此，脫硫公司的低利潤造成的惡性競爭，導(dǎo)致建成的脫硫工程投運(yùn)后達(dá)不到設(shè)計指標(biāo)，不能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。目前脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率已達(dá) 90％以上，工程造價也大幅度降低。與此同時，由于電廠的運(yùn)行維護(hù)人員大部分沒有經(jīng)過專業(yè)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，脫硫公司又不參與脫硫設(shè)施建成后的運(yùn)營工作；因此，設(shè)備不能適時靈活地加以調(diào)整，無法實現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行，不僅進(jìn)一步提高了脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本，造成了能源浪費(fèi)，甚至有可能導(dǎo)致設(shè)備故障因為無法及時處理，而影響到電廠的正常生產(chǎn)運(yùn)營和二氧化硫的達(dá)標(biāo)排放。目前，國家雖然已對采用脫硫技術(shù)的電廠實行上網(wǎng)電價補(bǔ)貼，但部分電廠認(rèn)為脫硫電價補(bǔ)貼不足以抵消電廠的脫硫成本，“建得起脫硫設(shè)施，用不起脫硫設(shè)備，還要背負(fù)越來越重的包袱”成為很多電廠頭疼的問題。也就是說，脫硫公司全面負(fù)責(zé)項目的設(shè)備和施工；電廠負(fù)責(zé)籌集脫硫工程建設(shè)資金和脫硫設(shè)施建成后的日常運(yùn)營。 新型炭脫硫脫硝反應(yīng)器 耦合式多功能反應(yīng)器。 NACP 利用開發(fā)的多種新型炭材料的各自特點(diǎn)，充分利用其物理、化學(xué)特性，通過過程優(yōu)化與集成，提高效率，降低系統(tǒng)阻力與能耗，在“脫硫、脫硝”或“脫硫－脫硝”過程中實現(xiàn)“吸附－催化”、“吸收－吸附－催化－分離”的有效耦合，高效經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)脫硫 脫硝過程，并回收利用資源。據(jù)介紹，每千瓦的火電裝機(jī)容量所需配備的燃煤脫硫設(shè)施的投資約6001500 元，脫硫的市場空間巨大。 該產(chǎn)品已獲得國家專利，并且形成了系列配方，適合石化、化工、電力、冶金等不同行業(yè)的不同鍋 窯 爐的使用。 該產(chǎn)品的用戶使用報告則顯示，在原煤中添加了環(huán)保型節(jié)煤除硫降塵乳液之后，可以提高煤炭燃燒溫度 100250℃，使煤炭得以充分燃燒；能讓煤炭中的內(nèi)水以及金屬化合物和非金屬氧化物也參與燃燒，使 灰渣總量減少 30%40%。 煙氣脫硫脫硝技術(shù)環(huán)保型節(jié)煤除硫降塵專家們一 致認(rèn)為環(huán)保型節(jié)煤除硫降塵乳液項目是燃煤領(lǐng)域化學(xué)節(jié)能減排技術(shù)的又一重大創(chuàng)新，為燃煤企業(yè)的煙氣脫硫開辟了一條低投入、高效益的新途徑，具有廣闊的市場前景。我國應(yīng)用的煙氣脫硫工藝有石灰石 石膏濕法、煙氣循環(huán)流化床、海水脫硫法等十多種。據(jù)悉，這是世界上首例采用海 水脫硫的百萬千瓦機(jī)組，其污水處理率達(dá) 100%?！傲隳芎拿摿颉表椖渴侵咐脽煔饷摿蛳到y(tǒng)特點(diǎn)，增設(shè)特殊的“煙氣 /凝結(jié)水”換熱系統(tǒng)，回收鍋爐排煙熱量，增加機(jī)組發(fā)電量來彌補(bǔ)脫硫系統(tǒng)的廠用電耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。２００８年全國６０００千瓦以上電廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為３２２克／千瓦時，比１９８０年下降９１克標(biāo)準(zhǔn)煤；廠 用電率５．９％，比１９８０年下降０．５個百分點(diǎn)；線損率６．８％，比１９８０年下降２．１個百分點(diǎn)。每年可減少二氧化硫排放１０６萬噸，減少二氧化碳排放１．２４億噸。 在加快清潔高效機(jī)組建設(shè)的同時，加快淘汰能耗高、污染重的小火電機(jī)組。 ?隨著綜合國力的增強(qiáng)，科技的發(fā)展，中國煤電機(jī)組不斷升級換代。 ?改革開放以來，中國政府在優(yōu)化一次能源結(jié)構(gòu)的同時，致力于煤炭的高效清潔利用，提高煤炭加工轉(zhuǎn)換比重，降低煤炭直接作為終端分散使用比例。但是過程工業(yè)領(lǐng)域的過程很多都比較復(fù)雜，難以進(jìn)行如實的數(shù)學(xué)描述。 數(shù)學(xué)模型方法。通過多層次、逐級放大的試驗，探索、總結(jié)放大規(guī)律。但對于過程復(fù)雜的工藝，效果不夠理想。 相似論和因次分析法。因此，現(xiàn)有的一些工程技術(shù)方法和經(jīng)典計算技術(shù)在某些場合顯得力不從心，有必要從宏觀整體上對過程系統(tǒng)作出描述和把握。 煙氣脫硫脫硝的工業(yè)系統(tǒng)大多數(shù)為連續(xù)式物料反應(yīng)和加工過程，它處理的主要是物質(zhì)－能量流，涉及復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理狀態(tài)變化，連續(xù)性和多變量是其顯著特點(diǎn)。然而在煙氣脫硫、脫硝領(lǐng)域 , 工藝系統(tǒng)開發(fā)的研究尚處于幾乎空白的階段，已有的研究大多是就產(chǎn)品開發(fā)中涉及的具體技術(shù)及方法。因此在大氣污染物處理中對核心化學(xué)反應(yīng)過程的要求更高、條件更苛刻。其次一般來說處理的氣量大，難以進(jìn)行復(fù)雜的前處理，因此成分復(fù)雜，且污染物含量低，脫除要求卻比較高?；瘜W(xué)反應(yīng)器在多數(shù)化工過程中雖然是整個加工過程中的核心，但其對能量的需求和尺寸卻并不大。 與通常的化學(xué)工業(yè)過程不同的是，化學(xué)工業(yè)過程的目的是得到最終的化工的產(chǎn)品，從而得到經(jīng)濟(jì)效益。與通常的過程工藝一樣，采用化學(xué)方法處理對象時，都可以概括的分為三個部分： ，包括對處理對象的處理，如對火電廠煙氣進(jìn)行除塵、降溫等。用戶可以根據(jù)需要以硫酸、硫酸鹽等形式實現(xiàn)資源化利用，因此不會對環(huán)境造成二次污染。而脫硫副產(chǎn)物形成產(chǎn)品后的銷售收入超過了裝置運(yùn)行費(fèi)用，根據(jù)估算，在 45 年間可以通過裝置的運(yùn)營收回工程建設(shè)投資。避免鈣法、氨法 、鎂法、鈉法等技術(shù)需隨時加入脫硫劑，脫硫劑消耗量大的問題； 可用于氣量、濃度波動大的煙氣處理，操作彈性大，完全能夠適應(yīng)機(jī)組大范圍的負(fù)荷波動； 工藝流程短，設(shè)備少。已獲國家發(fā)明專利，并列入國家“當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域”項目，是國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵支撐技術(shù)之一。如果用戶周圍有除上述硫產(chǎn)品以外的市場需求，還可以將其進(jìn)行深加工，生產(chǎn)更 高經(jīng)濟(jì)附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品，如：亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鉀、氨基磺酸、保險粉等；以每年減排 1000 萬噸二氧化硫計，可回收硫資源生產(chǎn)硫酸（按 100％硫酸計） 1500 萬噸。通過現(xiàn)有的成熟化工工藝，可生產(chǎn)幾乎所有的含硫化工產(chǎn)品及磷銨、磷酸氫鈣等磷酸鹽、磷復(fù)肥產(chǎn)品。而硫是一種寶貴的戰(zhàn)略資源，我國每年需進(jìn)口硫磺約 1000 萬噸。 （ 4）變低附加價值脫硫副產(chǎn)物為高附加值的脫硫副產(chǎn)物。因而催化法煙氣脫硫技術(shù)難以在煙氣脫硫工程中廣泛推廣應(yīng)用。 （ 3）變高溫催化為低溫、濃度波動范圍大的催化氧化。 ?利用豐富的可再生的酒糟、秸稈、食用菌菌渣等替代一次性不可再生的 諸如煤、焦油以及珍貴的木材等資源制備脫硫催化劑。而采用新型催化法煙氣脫硫技術(shù)，與石灰石 石膏法煙氣脫硫技術(shù)相比，脫硫劑消耗量僅為 20 萬噸，脫硫成本可降低約 60 億元，同時可減少二氧化碳排放約 700 萬噸，回收硫資源生產(chǎn)硫酸 1500 萬噸。 ?以石灰石―石膏法為代表的傳統(tǒng)煙氣脫硫技術(shù)以石灰石為脫硫劑原料，脫硫的同時需要開采大量石灰石，脫硫副 產(chǎn)物石膏以拋棄處理為主（美國脫硫石膏利用率僅 %）。 新型催化法主要有以下技術(shù)特點(diǎn)： 新型催化法煙氣脫硫技術(shù)是 在傳統(tǒng)炭法煙氣脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上的升級。因此，該脫硫劑既有吸附功能，對硫酸有一定儲存能力，更重要的是具有催化功能，將脫硫過程變?yōu)榱蛩嵘a(chǎn)過程。 脫硫機(jī)理如下： SO2（ g） → ? SO2* ； O2 g → O2* ； H2O g → H2O* SO2*+O2*→ SO3* ； SO3*+H2O*→ H2SO4* 脫硫劑 ? 新型催化法煙氣脫硫技術(shù)的核心是脫硫劑，脫硫劑生產(chǎn)技術(shù)是脫硫中心的自主知識產(chǎn)權(quán)。催化反應(yīng)生成的硫酸富集在炭基孔隙內(nèi)，當(dāng)脫硫一段時間孔隙能硫酸達(dá)到飽和后再生，釋放出催化劑的活性位，催化劑的脫硫能力得到恢復(fù)。新型 催化法技術(shù)既具有活性炭的吸附功能，又具有催化劑的催化功能。新型催化法不同于傳統(tǒng)的炭法煙氣脫硫技術(shù)。開發(fā)的新型催化法煙氣脫硫技術(shù)為改變我國煙氣脫硫環(huán)保產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀提供了獨(dú)創(chuàng)的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。（目前國家二氧化硫為 1200mg／ Nm3），氮氧化物排放只有常規(guī)電站的 15%20%，耗水只有常規(guī)電站的 1/21/3，對于環(huán)境保護(hù)具有重大意義。在目前技術(shù)水平下， IGCC 發(fā)電的凈效率可達(dá) 43%～ 45％，今后可望達(dá)到更高。 IGCC的工藝過程如下：煤經(jīng)氣化成為中低熱值煤氣，經(jīng)過凈化，除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物，變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料，然后送入燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室燃燒，加熱氣體工質(zhì)以驅(qū)動燃?xì)馔钙阶鞴Γ細(xì)廨啓C(jī)排氣進(jìn)入余熱鍋爐加熱給水，產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機(jī)作功。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈化部分和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。據(jù)了解，該電站將建成我國第一臺 25 萬千瓦等級 IGCC 發(fā)電機(jī)組，并采用華能集團(tuán)自主研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的每天 2021 噸級兩段式干煤粉氣化爐，首臺機(jī)組計劃于2021 年建成，屆時該電站將成為我國最環(huán)保的燃煤示范電站，發(fā)電效率可達(dá) 48%，脫硫效率達(dá) 99%以上。一旦危及電廠安全的事故發(fā)生，安全儀表可以實施自動報警，使各種運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)及時停止，保護(hù)設(shè)備免受損 失，從而也把電廠損失減少到最小限度。智能化主要體現(xiàn)在優(yōu)化控制軟件方面，企業(yè)要開發(fā)出更加適應(yīng)發(fā)電生產(chǎn)過程更為優(yōu)化的運(yùn)算模型來指導(dǎo)控制過程 ，以促進(jìn)節(jié)能減排。首先，數(shù)字化的發(fā)展空間較大。目前， 1000MW 機(jī)組采用國產(chǎn) DCS 的時代也已經(jīng)拉 開序幕。近 10 年來，以和利時股份有限公司為代表的幾家本土自動化企業(yè)發(fā)展很快，他們敢于創(chuàng)新，研發(fā)能力很強(qiáng)，持續(xù)投入力度大，后勁足，加上國家和一些國有電力公