600MW機組鍋爐送風機降速改造方案研究

摘要：某電廠1、2號機組已加裝脫硝裝置，由于送風機出力能力過大，直接影響機組中低負荷時NOX減排效果且耗電量高。需對機組送風機進行現(xiàn)場熱態(tài)試驗，分析各風機與系統(tǒng)阻力匹配性情況，判斷風機實際裕量，提出相應改造方案，達到減小出力及節(jié)能的雙重效果。

關鍵詞：送風機;熱態(tài)實驗;改造方案

前言

某電廠2×600MW汽輪發(fā)電機組，鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱、單爐膛、強制循環(huán)汽包鍋爐，型號為HG-2080/17.5-HM12，鍋爐爐膛采用平衡通風系統(tǒng)。選用兩臺動葉可調(diào)軸流式送風機;兩臺入口動葉可調(diào)軸流式引風機，兩臺動葉可調(diào)軸流式一次風機。爐膛設計承壓能力5.8kPa（絕對值），漏風率在5%以下。

該電廠1、2號機組已加裝脫硝裝置，由于送風機出力能力過大，直接影響機組中低負荷時NOX減排效果且耗電量高。因此需進行改造，達到減小出力及節(jié)能的雙重效果。

本文結合送風機熱態(tài)試驗結果，詳細闡述了機組現(xiàn)有送風機的運行情況，與系統(tǒng)匹配性，以及送風機改造建議方案。

1.系統(tǒng)設備概況

1.1煙風系統(tǒng)介紹

送風機吸入室外空氣，經(jīng)空氣預熱器升溫后送入爐膛。一次風機吸入室外空氣，經(jīng)空氣預熱器升溫后送入制粉系統(tǒng)，攜帶煤粉送入爐膛。燃燒生成的煙氣離開爐膛后，經(jīng)由過熱器、再熱器、省煤器等對流換熱面后進入空氣預熱器，從鍋爐空氣預熱器出來的煙氣進入電除塵器（除塵效率≥99%）除去粉塵，進入引風機，通過脫硫系統(tǒng)經(jīng)煙囪排入大氣。

1.2送風機設備參數(shù)

鍋爐風煙系統(tǒng)配套兩臺動葉調(diào)節(jié)軸流式送風機，型號為ASN-2700/1800，風機設計轉速為990r/min，送風機及配套電機設備規(guī)范見表1。

2.試驗結果及分析

熱態(tài)試驗在609MW、457MW和300MW三個工況下分別測量風機流量、全壓、功率等參數(shù)。

風機試驗方法和有關數(shù)據(jù)計算方法依據(jù)我國電力行業(yè)標準DL/T469-2004《電站鍋爐風機現(xiàn)場性能試驗》和國家標準GB/T10178-2006《工業(yè)通風機現(xiàn)場性能試驗》的規(guī)定進行。試驗期間，將鍋爐機組各項參數(shù)調(diào)整到正常狀態(tài)并保持機組負荷和鍋爐燃燒穩(wěn)定，各個設備運行正常工作，試驗期間鍋爐不吹灰。

風機的測量參數(shù)有：風機風量、風機進出口靜壓、溫度、大氣壓力、風機耗功;同時在控制室內(nèi)記錄鍋爐相關的運行參數(shù)。

2.1鍋爐送風機試驗結果及分布

見下圖。

2.2送風機試驗結果分析

從上表中可以看出：各負荷送風機實測效率比性能曲線上對應效率偏小3.1%，為兩者偏差最大值，在偏差合理范圍內(nèi)。

?送風機試驗值與BMCR、TB工況設計值比較

將實測值換算至機組BMCR工況，送風機平均風量為152.1m3/s，平均壓力為2117.5Pa。而BMCR工況送風機設計流量為201m3/s，設計壓力為5103Pa。實測風量換算值比BMCR工況風量設計值小32.2%，壓力比設計值低141.0%。

送風機TB點設計流量為235m3/s，設計壓力為6123Pa，風量裕量為54.5%，風壓裕量為189.2%，風機裕量過大。

?送風機與系統(tǒng)匹配性分析

目前高中低負荷送風機實測平均運行效率為68.6%，46.1%，和8.9%，各負荷下送風機運行效率均過低，風機裕量過大，與系統(tǒng)匹配性差。

3.送風機改造方案

從以上實驗及分析可知：現(xiàn)送風機裕量過大，與系統(tǒng)匹配性差，存在較大節(jié)能空間。本節(jié)對針對送風機的運行現(xiàn)狀，提出送風機降速改造方案。

3.1送風機選型參數(shù)的確定

根據(jù)實測送風機的數(shù)據(jù)，由高負荷實測的送風機平均流量為150.1m3/s，平均壓力為2070.4Pa，換算至BMCR工況下的阻力為2117.5Pa。

?新TB工況風機參數(shù)

在上述BMCR工況參數(shù)的基礎上，需要選取適當裕量作為新的TB工況參數(shù)。

1）風機流量：考慮試驗期間一次風量偏大，導至送風機流量偏小，故選取15%的較大流量裕量，得TB工況的流量為152.1×1.15=174.9m3/s，圓整后取180m3/s。

2）風機壓力：由流量裕量選取25%的壓力裕量，則 TB工況的風機壓力為：2117.5×1.25=2646.8Pa。圓整后取2700Pa。

?電機功率的確定

按照上述新確定出的風機選型參數(shù)，經(jīng)過計算，動調(diào)風機效率按85%計算，所要求的風機功率為：577.3kW;選取10%的電機裕量，則新風機所需電機的額定功率為：577.3×1.1=635.1kW，圓整后取為：650kW。

3.2送風機改造方案研究

現(xiàn)有送風機出力裕量過大。因此，可考慮將風機的驅(qū)動電機降一檔轉速，送風機采用745r/min運行。這樣可顯著提高機組送風機運行效率，降低其耗電。

送風機降速曲線如圖2所示。

由圖2可以看出，降速后送風機可以滿足機組各工況出力需求，送風機運行效率可顯著提高。但是需要注意今后機組一二次風機比例變化不能過大，否則送風機降速后可能達不到出力需求。

3.3降速改造方案節(jié)能量預估

年運行小時數(shù)按5000計，上網(wǎng)電價按0.35元/kWh，高中低負荷分別按1000，3500，2500小時計，相對于現(xiàn)有風機可實現(xiàn)年節(jié)電量102.4萬kWh，節(jié)省電費約為35萬元。

5.結論

現(xiàn)有送風機出力裕量過大。因此，可考慮將風機的驅(qū)動電機降一檔轉速，送風機采用745r/min運行。這樣可顯著提高機組送風機運行效率，降低其耗電。

降速后送風機可以滿足機組各工況出力需求，送風機運行效率可顯著提高。但需注意機組一二次風機比例變化不能過大，否則送風機降速后可能達不到出力需求。

送風機電機降速改造方案節(jié)電效果明顯。相對于現(xiàn)有風機可實現(xiàn)年節(jié)電量102.4萬kWh，節(jié)省電費約為35萬元。

參考文獻

[1]通遼霍林河坑口發(fā)電有限責任公司增壓風機熱態(tài)試驗報告.西安熱工院。

作者簡介：張宏偉，1976年02月生，男，鍋爐專業(yè)，通遼霍林河坑口發(fā)電有限責任公司總工程師。

（作者單位：通遼霍林河坑口發(fā)電有限責任公司）