大型火電機組軸流引風機變頻調節與動葉可調節能效果分析

梅映新，劉明星

（武漢船用電力推進裝置研究所，武漢 430064）

0 引言

針對國內某600 MW火電機組運行情況，我們發現用戶的用電需求會經常發生變化，此時該火電機組不得不經常做調峰變負荷運行，因此，該火電廠的軸流引風機會經常處于低負荷運行，運行的工況點會經常偏離高效區。運行效率不高，造成了機組供電煤耗升高，降低了機組的經濟性，為此有必要對該電廠的靜葉可調軸流引風機進行節能改造。本文對該電廠型號為G158/363的兩臺靜葉可調軸流引風機提出了兩種節能改造方案：變頻調節和動葉調節

1 變頻調節方案和動葉可調方案的研究

1.1 變頻調節方案的研究

由于引風機在變頻改造時，靜葉開度固定，通過轉速的變化，其負荷及相應的工況點符合相似理論，將A、B側引風機相似工況點的連接曲線及引風機不同轉速下的特性曲線作在一張圖上，如圖1所示。

由圖1可得 A、B側引風機經變頻改造后的600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW五個工況點分別為圖1中的M、N、O、P、Q和M，、N，、O，、P，、Q，點。假定引風機的傳動裝置效率為0.98，引風機的高壓變頻器的效率為0.96，經相似理論知識可推算出經變頻改造后的引風機在 M、N、O、P、Q 和 M，、N，、O，、P，、Q，點的參數。可將M、N、O、P、Q和M，、N，、O，、P，、Q，點是看作為一臺引風機在不同流量百分比下的工作參數，將推算出的參數與引風機經變頻改造前熱態試驗分析得出的參數比較如表1所示：

該電廠經變頻調節改造后，由表3和表4分析，我們可以得到以下結論：

1）A、B側引風機在較高流量下，風機運行效率提高很少,且隨著流量的下降，引風機運行效率顯著提高，且處于高效率區運行。

2）在額定流量附近，帶動A、B側引風機的電機的輸入功率沒有下降反而增加了耗功，但隨著風機流量的不斷下降，節電率逐漸提高，特別是在中、低負荷時，節電效果更為明顯。

1.2 動葉可調節能方案的研究

在靜葉可調軸流引風機動葉改造前和改造后，該電廠根據《電站鍋爐引風機現場性能試驗》（我國的電力行業標注 DL/T469-2004），分別在600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW五個工況下，對該電廠的兩臺靜葉可調軸流引風機進行熱態試驗分析。將A、B兩側引風機五個工況點的參數看作為引風機在不同流量百分比下的工作參數，因此得出改造前后的主要參數比較如表2所示。

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由表2分析，靜葉可調引風機經動葉調節改造后，我們可以得出以下結論：

1）經動葉改造后，靜葉可調引風機的A、B側的運行效率都有顯著提高，且隨著風機流量的下降，改造前后風機運行效率差不斷的提高，且都處在高效率區運行。

2）經動葉改造后，帶動靜葉可調引風機的電機輸入功率都有明顯的降低，特別在中、低流量下，下降的更為明顯，且隨著風機流量的下降，每小時節電量逐漸提高，節電效果更加客觀。

2 變頻調節與動葉可調方案節電率比較

由以上對變頻調節和動葉調節方案的研究，分別對兩種方案引風機效率的提高量及效率差和引風機節電率及兩種方案的節電率差的擬合曲線做在一張圖上進行比較，如圖2圖3所示。

由圖2和圖3分析，我們可得到以下結論：

1）隨著引風機流量百分比的增加，兩種改造方案導致引風機效率的提高量逐漸下降，當引風機流量百分比大于0.71時，動葉調節優于變頻調節，而引風機流量百分比小于0.71時，變頻調節則更好。

2）隨著引風機的流量的增加，兩種改造方案的造成引風機的效率提高值量節電率都逐漸下降，變頻改造方案下降的斜率大于動葉改造方案。在額定流量附近，若采用變頻改造方案，兩側引風機節電率為負值，不但沒有達到節能效果，反而增加了耗電量。

3）隨著引風機的流量的增加，兩種節電率差是隨著引風機流量的增加而不斷增加。當風機流量與風機額定流量的比值為 0.768左右時，節電率差為零值。因此，對于該廠引風機來說，若風機流量與風機額定流量的比值大于0.768時，動葉改造方案節能效果優于變頻改造方案，若風機流量與風機額定流量的比值小于 0.768時，則變頻改造方案節能效果更佳且引風機處于高效率區運行。

3 結論

1）無論該廠引風機通過變頻調節改造方案或動葉可調改造方案后，都能夠有效提高該廠引風機的工作效率，降低設備運行的損耗，實現節能降耗的目的。

2）通過兩種改造方案的節電率的比較可以得出，當風機流量與風機額定流量的比值大于0.768左右時，動葉可調方案的節能效果優于變頻調節；當風機流量與風機額定流量的比值小于0.768左右時，變頻調節方案節能效果更佳。

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