汽電雙拖動(dòng)鍋爐引風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造實(shí)踐

鄧金泉

摘 要：為降低全廠(chǎng)用電負(fù)荷，避免由于負(fù)荷波動(dòng)引起用電負(fù)荷跳車(chē)事故的發(fā)生，同時(shí)充分利用系統(tǒng)副產(chǎn)的低壓蒸汽，實(shí)現(xiàn)節(jié)電、能量綜合利用的目的，對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)由原來(lái)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)改造為由汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)雙驅(qū)動(dòng)，并對(duì)電汽雙驅(qū)運(yùn)行模式進(jìn)行了介紹。通過(guò)改造，年節(jié)電收益達(dá)到258萬(wàn)元，同時(shí)也穩(wěn)定全廠(chǎng)用電負(fù)荷。

關(guān)鍵詞：汽電雙驅(qū)；引風(fēng)機(jī)；技術(shù)改造

中圖分類(lèi)號(hào)： TM621.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）29-188-2

0 引言

造氣工藝技術(shù)改造，一方面造成全廠(chǎng)用電負(fù)荷增加，致使全廠(chǎng)用電負(fù)荷超過(guò)全廠(chǎng)電容器負(fù)荷的80%，另一方面既減少了蒸汽用量，同時(shí)副產(chǎn)蒸汽較多，鑒于此種情況，在對(duì)原動(dòng)機(jī)改為電汽雙驅(qū)多次調(diào)研、充分論證的基礎(chǔ)上，對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)實(shí)施了電汽雙驅(qū)技術(shù)改造。

1 拖動(dòng)系統(tǒng)改造

引風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

1.1 機(jī)組配置方式

機(jī)組配置為汽輪機(jī)+減速機(jī)+超越離合器+電機(jī)+引風(fēng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)汽源為系統(tǒng)產(chǎn)的低壓蒸汽。電動(dòng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)不動(dòng)，單層布置，增加超越離合器、減速機(jī)、聯(lián)軸器以及汽輪機(jī)冷凝系統(tǒng)。系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，在負(fù)荷較高蒸汽能較高時(shí)，電機(jī)輔

助向內(nèi)網(wǎng)供電，節(jié)省用電費(fèi)用，在系統(tǒng)負(fù)荷不足時(shí)電機(jī)提供動(dòng)力。

1.2 汽輪機(jī)

汽輪機(jī)各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)如表1所示。

1.3 聯(lián)軸器

汽電雙驅(qū)的機(jī)組，汽輪機(jī)與減速機(jī)之間采用膜片式聯(lián)軸器，減速機(jī)與電機(jī)之間采用超越離合器，離合器兩側(cè)自帶膜片式聯(lián)軸器。

1.4 減速機(jī)

減速機(jī)采用一級(jí)減速，箱體是采用焊接結(jié)構(gòu)，齒輪采用優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼；精度達(dá)到5級(jí)。高低速端均采用滑動(dòng)軸承，齒輪形式為人字齒。型號(hào)：GSD350B，額定功率：800 kW，輸入轉(zhuǎn)速：5200r/min，輸出轉(zhuǎn)速：960r/min。

1.5 超越離合器

超越離合器采用型號(hào)美國(guó)的Marland CEUS-8M或Hamburg-SSS-8MW。離合器采用進(jìn)口產(chǎn)品。該離合器受力均勻，可承受扭力大，使用壽命不低于30年，雙軸伸帶底座確保離合器與汽輪機(jī)和電機(jī)軸系同軸度高。離合器為機(jī)械式：離合器嚙合與脫開(kāi)切換不需外力。運(yùn)行中，離合器相當(dāng)于軸，幾乎沒(méi)有功率損失。

①布置形式：汽輪機(jī)—減速機(jī)—離合器—電機(jī)—鍋爐風(fēng)機(jī)

②離合器型號(hào)：Marland CEUS-8M或Hamburg-SSS-8MW

③潤(rùn)滑形式：自潤(rùn)滑

④離合器主要參數(shù)：額定扭矩：10800N.m，轉(zhuǎn)速范圍： 0—1800轉(zhuǎn)/分，汽輪機(jī)功率：800kW，運(yùn)行轉(zhuǎn)速： 960轉(zhuǎn)/分，旋向：從汽輪機(jī)看鍋爐風(fēng)機(jī)，離合器方向?yàn)轫槙r(shí)針。

1.6 汽輪機(jī)冷凝系統(tǒng)

真空冷凝系統(tǒng)由表面冷凝器、凝結(jié)水泵，并帶有完全抽真空設(shè)備。（見(jiàn)圖2）

①冷凝器冷卻面積：180㎡（單臺(tái)）。額定冷凝量：～8.5T/h，排汽壓力：0.014MPaA，冷凝器水阻：0.041MPaA，循環(huán)水流量：約400T/H。②表面冷凝器殼體及管板為碳鋼，換熱管束為304不銹鋼。③凝結(jié)水泵形式為臥式，采用機(jī)封泵。泵與電機(jī)為聯(lián)軸器連接，數(shù)量?jī)膳_(tái)。泵和冷凝器液位設(shè)高低連鎖。水泵揚(yáng)程108米。冷凝器熱井液位高度穩(wěn)定通過(guò)液位變送器控制液位調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)。④兩級(jí)射汽抽氣裝置含啟動(dòng)抽氣器、兩級(jí)抽氣器。殼體及管板、換熱管束為碳鋼。⑤汽輪機(jī)排汽口帶有波紋膨脹節(jié)的排汽接管。

2 運(yùn)行模式

汽輪機(jī)與電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行時(shí)，有以下三種運(yùn)行模式：

①電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。在蒸汽流量很少或沒(méi)有的情況下，汽輪機(jī)不能達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速，汽輪機(jī)幾乎不做功或?yàn)榱?，超越離合器自動(dòng)脫開(kāi)，汽輪機(jī)停轉(zhuǎn)，引風(fēng)機(jī)完全由電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)。②雙驅(qū)運(yùn)行模式。在蒸汽流量不足的情況下，汽輪機(jī)做功小于風(fēng)機(jī)功率，離合器自動(dòng)嚙合，由電動(dòng)機(jī)自動(dòng)輸入一部分功率。此情況下電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。正常運(yùn)行中，轉(zhuǎn)速控制器不參與機(jī)組轉(zhuǎn)速控制，機(jī)組的恒速運(yùn)轉(zhuǎn)及負(fù)荷變化調(diào)整由電動(dòng)機(jī)自動(dòng)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。為保證工藝系統(tǒng)管網(wǎng)蒸汽壓力的恒定，轉(zhuǎn)速控制器采用輔助調(diào)節(jié)方式運(yùn)行。通過(guò)系統(tǒng)的前壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定管網(wǎng)壓力，當(dāng)管網(wǎng)蒸汽壓力下降時(shí)，轉(zhuǎn)速控制器關(guān)小調(diào)節(jié)閥，系統(tǒng)管網(wǎng)壓力回到設(shè)定值。反之亦然，從而最大限度利用工藝系統(tǒng)的富余蒸汽。③驅(qū)動(dòng)、發(fā)電模式。時(shí)電動(dòng)機(jī)作為異步發(fā)電機(jī)使用，運(yùn)行轉(zhuǎn)速為略高于電動(dòng)機(jī)的同步運(yùn)行轉(zhuǎn)速。異步電動(dòng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電是利用電網(wǎng)提供以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)差率為負(fù)值的工況下，其磁力矩與轉(zhuǎn)速方向相反，機(jī)械力矩方向與轉(zhuǎn)速方向相同，磁力矩做負(fù)功，機(jī)械力矩做正功轉(zhuǎn)化為電能，向電網(wǎng)輸出電能。異步發(fā)電輸出電力受滑差控制，發(fā)出電力的頻率與并網(wǎng)電源有關(guān)，與運(yùn)行的滑差無(wú)關(guān)。

3 投資及效益

此汽電雙驅(qū)拖動(dòng)汽輪機(jī)項(xiàng)目，總投資800萬(wàn)元，年凈發(fā)電量為576萬(wàn)度，已運(yùn)行1年，年發(fā)電收益258萬(wàn)元，預(yù)計(jì)3年可收回投資。

4 結(jié)論及建議

①在電機(jī)由單出軸改造為雙出軸的過(guò)程中，要做好動(dòng)平衡試驗(yàn)。②施工過(guò)程中，要處理號(hào)新舊基礎(chǔ)的銜接，防止新舊基礎(chǔ)沉降差別大，造成電機(jī)振動(dòng)，影響電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。③通過(guò)此種改造，減少了廠(chǎng)用電，有利于全廠(chǎng)負(fù)荷的穩(wěn)定，同時(shí)有效地利用了低壓蒸汽。