600 MW超臨界機組引增合一風機節(jié)能改造效果分析

楊兆勇，車明吉，劉定坡，馮擴磊

(1.貴州興義電力發(fā)展有限公司，貴州 興義 562400； 2.西安熱工研究院有限公司，西安 710032；3.西安交通大學能源與動力工程學院，西安 710049)

根據(jù)國家和地方能源與環(huán)保政策的要求，到2020年，貴州省內(nèi)現(xiàn)役600 MW機組平均供電煤耗需要降至300 g/(kW·h)以下。按貴州省有關(guān)主管部門的要求，貴州某電廠于2017年7月—8月進行了#2機組引增合一節(jié)能改造工作，并將于2018年7月—8月進行#1機組引增合一節(jié)能改造工作[1-2]。引增合一改造后，可以減少一個風機擴壓段損失，使風機電耗和運行成本降低[3]。同時，系統(tǒng)得到簡化，鍋爐風機運行的安全性、可靠性均提高，鍋爐輔機故障發(fā)生率減少，由此，確保機組能夠長時間安全穩(wěn)定的運行[4]。

1 設(shè)備概況

1.1 鍋爐概況

貴州某電廠一期工程為2×600 MW超臨界“W”火焰鍋爐燃煤發(fā)電機組，#1、#2機組分別于2011年5月、12月投產(chǎn)。鍋爐采用北京巴威公司制造的B&WB-1900/25.4-M型超臨界參數(shù)、垂直爐膛、一次中間再熱、平衡通風、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、露天布置的型、“W”火焰鍋爐。鍋爐設(shè)計燃用普興礦區(qū)的無煙煤。鍋爐容量和主要設(shè)計參數(shù)見表1。

表1 鍋爐容量和主要設(shè)計參數(shù)

1.2 風機設(shè)備概況

改造前鍋爐引風機、脫硫增壓風機和改造后引增合一風機設(shè)備銘牌參數(shù)見表2。

2 節(jié)能改造方案

2.1 改造總體原則

將#2爐兩臺靜調(diào)引風機和1臺單機動調(diào)增壓風機拆除，重新安裝兩臺具有原引風機和增壓風機功能的雙級動調(diào)引風機，并對引風機出口至預(yù)吸塔入口段煙道進行優(yōu)化，減小系統(tǒng)阻力。結(jié)合今后可能實施的綜合節(jié)能改造項目和超低排放改造項目，煙氣系統(tǒng)預(yù)留1 300 kPa的系統(tǒng)阻力。

表2 改造前引風機、增壓風機與改造后引增合一風機設(shè)備銘牌參數(shù)

2.2 改造技術(shù)方案

2.2.1 機務(wù)部分

主要改造如下：

1)拆除原引風機和增壓風機，重新設(shè)計布置新的引增合一風機；2)優(yōu)化引風機出口至預(yù)吸塔入口段煙道，減小系統(tǒng)阻力；3)拆除增壓風機進出口段多余的煙道，設(shè)計安裝新的連接煙道；4)潤滑油站和調(diào)節(jié)油站獨立設(shè)置；5)引風機出口擋板門更換為氣動逆止門。

2.2.2 熱控部分

主要改造如下：

1)拆除原引風機就地所有表計測量設(shè)備及就地控制柜，安裝調(diào)試引風機及油站全部測量表計，敷設(shè)、焊接取樣管路；2)安裝調(diào)試引風機動葉執(zhí)行機構(gòu)及氣動逆止門執(zhí)行機構(gòu)，敷設(shè)相應(yīng)控制、電源電纜；3)至DCS或就地端子箱的電纜敷設(shè)至相應(yīng)控制柜內(nèi)并接線。

2.2.3 電氣部分

主要改造如下：

1)更換新電機、更換引風機開關(guān)柜內(nèi)CT；2)預(yù)吸塔#2漿液循環(huán)泵、預(yù)吸塔#3漿液循環(huán)泵、#3氧化風機等的負荷轉(zhuǎn)由脫硫及公用段帶，這3個負荷一次電源電纜拆移使用原電纜，而二次的控制和信號電纜全部更換。

2.2.4 土建部分

1)引風機基礎(chǔ)改造；2)引風機電機基礎(chǔ)改造；3)潤滑油站和調(diào)節(jié)油站基礎(chǔ)改造；4)煙道支撐及構(gòu)架改造。

3 改造前后主要技術(shù)參數(shù)

#2爐引增合一改造工作于2017年7月1日開始施工，8月21日施工結(jié)束。改造前后主要技術(shù)指標見表3。

表3 改造前后主要技術(shù)指標比較表

從表3中可以看出，在50%負荷時，改造后風機電流降低106 A，功率降低1 194 kW；在75%負荷時，改造后風機電流降低151 A，功率降低1 392 kW；在100%負荷時，改造后風機電流降低187 A，功率降低1 722 kW，節(jié)能效果十分顯著。

通過對表3數(shù)據(jù)進行比較，由于改造時對煙道系統(tǒng)進行了優(yōu)化改造，引增合一風機出口至預(yù)吸塔入口段煙道阻力降低200～300 Pa。改造后煙道阻力降低，提高風機失速裕量，改善了風機運行工況[5]。

4 節(jié)能效果及經(jīng)濟性分析

近幾年，火電機組負荷率普遍較低，根據(jù)#2機組近幾年的實際運行情況，#2機組實際運行小時數(shù)約6 000 h，按100%、75%和50%3個負荷段來進行計算，分配比例約為1 500 h、2 000 h、2 500 h，年發(fā)電量25.5億kW·h，與實際年發(fā)電量接近。而不同負荷下，改造前后風機功耗比較見表4所示。

表4 改造前后風機功耗比較比較表

在100%、75%、50% 3個負荷段時的廠用電率分別降低：0.39%、0.31%、0.29%。全年平均廠用電率降低0.33%。按2017年0.351 5的上網(wǎng)標桿電價計算，全年共節(jié)約運行成本約294萬元。#2機組引增合一改造共投資126 1.75萬元，4.3 a即可收回投資成本，改造效果較好。

5 結(jié)語

#2機組進行引增合一綜合節(jié)能升級改造前，煙氣系統(tǒng)有3臺風機，且影響脫硫系統(tǒng)正常運行的增壓風機單臺運行，機組穩(wěn)定性較差。改造之后取消了增壓風機，提高了機組的穩(wěn)定性；風機數(shù)量變?yōu)?臺，降低了機組的故障率，提高了機組的安全性。

優(yōu)化改造后，煙道阻力降低200～300 Pa；風機廠用電率全年平均降低0.33%。此番改造適應(yīng)未來超低排放的發(fā)展要求，在同類型機組上具有很強的推廣借鑒價值。