燃煤機(jī)組脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)節(jié)能改造

周家材，張開明

（華能銅川照金電廠，陜西 銅川 727100）

燃煤機(jī)組脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)節(jié)能改造

周家材，張開明

（華能銅川照金電廠，陜西 銅川 727100）

在設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)的燃煤脫硫機(jī)組中，增壓風(fēng)機(jī)電耗占整個(gè)脫硫系統(tǒng)電耗比重較大。通過對增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)降低電耗的目的，對降低脫硫系統(tǒng)及機(jī)組電耗有積極意義。某發(fā)電廠通過風(fēng)機(jī)葉片改造達(dá)到了很好的節(jié)能效果。

燃煤機(jī)組；脫硫；增壓風(fēng)機(jī)；改造；節(jié)能

某發(fā)電廠一期工程2×600 MW機(jī)組配套建設(shè)脫硫系統(tǒng)，每套脫硫系統(tǒng)配備 1臺增壓風(fēng)機(jī)、GGH（氣-氣換熱器），為單爐單塔形式。增壓風(fēng)機(jī)選用動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，型號為RAF42-20-1。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，增壓風(fēng)機(jī)平均耗電率為0.45%。通過對脫硫系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行電耗、系統(tǒng)阻力等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，初步分析認(rèn)為，脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)阻力高于實(shí)際運(yùn)行值，增壓風(fēng)機(jī)的選型偏大，增壓風(fēng)機(jī)長期運(yùn)行在低效區(qū)，造成脫硫系統(tǒng)電耗偏高。

1 試驗(yàn)情況

根據(jù)運(yùn)行參數(shù)分析，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)對增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了性能試驗(yàn)。對1號增壓風(fēng)機(jī)分別在600 MW，400 MW和331 MW 3個(gè)負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，就流量與風(fēng)壓、阻力曲線與性能曲線、增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性等方面進(jìn)行試驗(yàn)論證。

1.1 流量與風(fēng)壓

表1給出了600 MW工況時(shí)，1號機(jī)組增壓風(fēng)機(jī)的流量、設(shè)計(jì)BMCR（鍋爐最大連續(xù)出力工況）、TB（考核工況）的比較情況。

表1 1號增壓風(fēng)機(jī)熱態(tài)試驗(yàn)實(shí)測值與BMCR，TB工況的比較

從表1可以看出：試驗(yàn)600 MW工況下脫硫增壓風(fēng)機(jī)的流量值比設(shè)計(jì)BMCR高8.64%，比設(shè)計(jì)TB低2.97%。比功比設(shè)計(jì)BMCR低15.22%，比設(shè)計(jì)TB低31.09%。設(shè)計(jì)TB與設(shè)計(jì)BMCR比較：前者流量比后者高12.81%，前者比功比后者高23.03%。

以上分析說明1號機(jī)組增壓風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行最大出力與設(shè)計(jì)BMCR差別較大。

1.2 阻力曲線與性能曲線

將本次熱態(tài)試驗(yàn)各個(gè)工況的風(fēng)量、風(fēng)壓測量值換算到設(shè)計(jì)狀態(tài)下，將其值繪制于制造廠提供的增壓風(fēng)機(jī)性能曲線上，其連線即為增壓風(fēng)機(jī)阻力曲線。

比較風(fēng)機(jī)阻力曲線及性能曲線發(fā)現(xiàn)：

（1）增壓風(fēng)機(jī)性能曲線上靜葉開度與控制室表盤顯示的靜葉開度偏差很大，最大達(dá)到26%。

（2）1號機(jī)組增壓風(fēng)機(jī)在600 MW負(fù)荷時(shí)，靜葉開度僅為56.62%（性能曲線上開度），在400 MW和330 MW工況，風(fēng)機(jī)均運(yùn)行在小流量區(qū)，風(fēng)機(jī)性能與系統(tǒng)很不匹配，但風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)均位于安全區(qū)域內(nèi)。

1.3 增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

熱態(tài)試驗(yàn)主要參數(shù)見表2。

表2 增壓風(fēng)機(jī)熱態(tài)試驗(yàn)主要結(jié)果

表3 風(fēng)機(jī)減少葉片改造后節(jié)電量分析

由表2可以看出目前在600 MW，400 MW，330 MW時(shí)，1號機(jī)組增壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率（性能曲線上的效率）僅為80.57%～55.83%，600 MW工況時(shí)運(yùn)行效率（80.57%）比設(shè)計(jì)BMCR工況效率（86.7%）低6.1%，經(jīng)濟(jì)性很差。

綜上所述，1號機(jī)組脫硫系統(tǒng)阻力特性與現(xiàn)有增壓風(fēng)機(jī)性能不匹配，導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低，可對其進(jìn)行改造，提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

2 改造方案實(shí)施及效果

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果及各性能參數(shù)的實(shí)際值，會同風(fēng)機(jī)廠家、設(shè)計(jì)單位及相關(guān)單位提出增壓風(fēng)機(jī)3種改造方案：變頻改造、電機(jī)高/低速改造、減少葉片數(shù)量。經(jīng)對比，確定實(shí)施改造葉片的方案，以達(dá)到降低增壓風(fēng)機(jī)電耗的目的。

測試發(fā)現(xiàn)目前脫硫增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)并未處在性能曲線的高效區(qū)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電耗較大。引起這一現(xiàn)象的主要原因是目前風(fēng)機(jī)壓力裕度選取過大。通過計(jì)算，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的壓力裕度達(dá)40%，這一問題可以通過風(fēng)機(jī)本體改造來有效解決。通過與增壓風(fēng)機(jī)原制造廠家進(jìn)行技術(shù)討論，提出將現(xiàn)有風(fēng)機(jī)葉片數(shù)由16片減少為8片。

將各個(gè)工況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)（風(fēng)量、比功）與風(fēng)機(jī)本體改造后新風(fēng)機(jī)的性能曲線進(jìn)行對比，可以看出：600 MW工況時(shí)，新風(fēng)機(jī)性能曲線上，運(yùn)行效率約81.5%；在400 MW工況時(shí)，新風(fēng)機(jī)性能曲線上，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率約72%；在330 MW工況時(shí)，新風(fēng)機(jī)性能曲線上，風(fēng)機(jī)的效率約63%。各個(gè)負(fù)荷運(yùn)行效率的差值就是可能的節(jié)電空間，表3給出了具體數(shù)值。

脫硫增壓風(fēng)機(jī)年運(yùn)行時(shí)間按7 200 h計(jì)，高、中、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間若在1年里各占1/3（2 400 h），則每臺風(fēng)機(jī)全年節(jié)電量為：2 400×（54.6+107.8+ 138.5）=722 160 kWh。

改造前，機(jī)組日均發(fā)電量為827.6萬kWh，增壓風(fēng)機(jī)日均耗電3.815萬kWh，平均耗電率0.46%；改造后機(jī)組日均發(fā)電量為842.9萬kWh，增壓風(fēng)機(jī)日均耗電量為2.937萬kWh，平均耗電率為0.345%。增壓風(fēng)機(jī)改造節(jié)能效果較明顯，總體效果好于預(yù)期。

3 結(jié)語

對脫硫增壓風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行改造，可有效降低脫硫系統(tǒng)耗電率，達(dá)到較明顯的節(jié)能效果。

但改造后增壓風(fēng)機(jī)全壓下降，應(yīng)加強(qiáng)對脫硫系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)，避免因差壓增大而影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]蔡增機(jī)，龍?zhí)煊?流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)（第四版）[M].北京：中國建筑出版社，1999.

[2]程永新，胡玲玲.濕法脫硫系統(tǒng)的節(jié)能降耗優(yōu)化措施[J].浙江電力，2014，33（8）:35-39.

（本文編輯：徐 晗）

Energy-saving Transformation of Booster Fan of Desulphurization System in Coal-fired Power Unit

ZHOU Jiacai，ZHANG Kaiming
（Huaneng Tongchuan Zhaojin Power Plant，Tongchuan Shaanxi 727100，China）

In coal desulphurization system with booster fans，power consumption of booster fan is the majority of overall power consumption of desulphurization system.By transformation of booster fan，power consumption is reduced，which is of significance to power consumption reduction of desulphurization and units.Through transformation of fan blade，energy saving is well achieved in a power plant.

coal-fired power unit；desulphurization；booster fan；transformation；energy saving

TK223.26

B

1007-1881（2015）02-0050-02

2014-07-02

周家材（1981），男，助理工程師，從事火電廠脫硫設(shè)備檢修管理工作。