1 000 MW機組鍋爐汽動引風機運行試驗分析

應明良，冉志超

（1.國網浙江省電力公司電力科學研究院，杭州 310014；2.杭州意能電力技術有限公司，杭州 310014）

1 000 MW機組鍋爐汽動引風機運行試驗分析

應明良1，冉志超2

（1.國網浙江省電力公司電力科學研究院，杭州 310014；2.杭州意能電力技術有限公司，杭州 310014）

為節約廠用電、減少設備維護成本、簡化引風機的DCS控制方式，對某1 000 MW機組進行了引風機與脫硫增壓風機合并后采用小汽輪機驅動引風機的改造。在汽動引風機調試過程中進行汽動引風機并入運行、最大出力試驗，并對啟動過程中的風機搶風現象給出了操作建議。

鍋爐；汽動引風機；并列運行；分析

0 引言

引風機是發電廠最耗電的設備之一，1 000 MW機組的2臺靜葉調節電動機驅動引風機的電功率占單機發電容量的1.48%，在機組負荷較低或減負荷時，風機節流較多、效率低。

對鍋爐電動引風機進行蒸汽驅動、引增合一（引風機與脫硫增壓風機合并）的改造成為近年國內火力發電行業的熱點。利用蒸汽驅動引風機可節約廠用電；可方便地實現轉速調節，使引風機在不同負荷下保持高效率；可避免大容量電動機啟動電流對廠用電系統的影響；引增合一可減少設備的維護成本，簡化DCS（分散控制系統）控制方式。為了提供運行操作參數，對改造后的風機進行了并入運行和最大出力試驗。

1 設備概況

某1 000 MW超超臨界機組鍋爐原配置2臺 50%BMCR（鍋爐最大出力工況）容量引風機和2臺增壓風機，采用定速電動機驅動。在機組大修中進行了改造，原有2臺電動引風機改為背壓式調速汽輪機驅動，并進行引增合一改造，增加1臺40%THA（熱耗率驗收工況）容量的電動引風機，作為機組啟動用引風機。即改造后引風機配置為2臺汽動引風機（A/B）和1臺電動引風機（C）。

每臺汽動引風機配置1臺背壓式汽輪機（簡稱小機），機組較高負荷時，小機汽源考慮全部采用鍋爐一級再熱器出口蒸汽；低負荷時，引風機軸功率較低，考慮到小機的運行效率和排汽溫度，小機汽源采用鍋爐一級再熱器出口蒸汽和汽輪機高壓缸排汽（冷段）的混合蒸汽。改造后引風機的主要參數見表1和表2。

2 汽動引風機并入運行試驗

2.1 第1臺汽動引風機（B）并入運行

在電動引風機C運行的情況下，進行汽動引風機B并入運行試驗。試驗前，鍋爐總風量約為1 450 t/h左右。汽動引風機B小機轉速先升至3 600 r/min，與電動引風機C的電動機額定轉速基本一致，然后逐漸開啟汽動引風機B的靜葉。之前爐膛負壓由電動引風機C靜葉自動控制，隨著汽動引風機B靜葉的開大，汽動引風機B的出力逐漸增加，電動引風機C的靜葉開度會逐漸減小，電流也會逐漸減小。

當汽動引風機B的靜葉開度比電動引風機C的靜葉開度大5%～10%時，汽動引風機B將會突然帶上出力，爐膛負壓會急劇下降，電動引風機C的靜葉開度會下降很多，這時應及時關小汽動引風機B的靜葉開度，并增加鍋爐總風量，調整汽動引風機B的靜葉開度與電動引風機C靜葉開度基本一致，使2臺引風機的流量一致，避免互相搶風。圖1為汽動引風機B并入運行時主要參數的變化情況。

2.2 第2臺汽動引風機（A）并入運行

試驗前機組負荷為480 MW、鍋爐總風量為1 400 t/h左右、電動引風機C和汽動引風機B并列運行、汽動引風機B的靜葉開度為90%左右，逐漸提高汽動引風機A小機轉速至3 600 r/min，準備并入汽動引風機A。

在并入汽動引風機A前，先逐漸關小電動引風機C的靜葉開度至5%左右，此時電動引風機C基本沒有出力。然后逐漸開大汽動引風機A的靜葉開度，同時關小汽動引風機B的靜葉開度，當汽動引風機A的靜葉開度比汽動引風機B的靜葉開度大10%后，增加鍋爐總風量，汽動引風機A帶出力，汽動引風機A與B的風量接近，同時開大汽動引風機A與B的靜葉開度，使2臺引風機的流量一致。圖2為汽動引風機A并入運行時主要參數的變化情況。

表1 汽動引風機各主要工況下的功率和轉速

表2 電動引風機和汽動引風機參數

圖1 汽動引風機B并入運行時主要參數變化趨勢

圖2 汽動引風機A并入運行時主要參數變化趨勢

值得注意是，由于電動引風機C和汽動引風機A/B的容量不同，且電動引風機為定速風機，而汽動引風機為變速風機，在風機并聯運行操作時，一旦兩者的出力偏差過大，極易造成2臺風機相互搶風。

3 單臺汽動引風機最大出力試驗

在機組負荷為450 MW、電動引風機C和汽動引風機B并列運行時，進行了汽動引風機B的最大出力試驗。此時，電動引風機C的靜葉開度為43.5%，汽動引風機B的靜葉開度為61.8%，鍋爐總風量為1 820 t/h左右。

汽動引風機B靜葉開度投自動，逐漸關小電動引風機C的靜葉開度，直至5%左右，同時汽動引風機B靜葉開度自動開大，至汽動引風機B靜葉開度為75%左右時，汽動引風機B靜葉自動撤出，汽動引風機B轉速自動投入，將汽動引風機B靜葉開度手動開至85%左右。

在關小電動引風機C的靜葉的過程中，汽動引風機出力逐漸加大，此時需逐漸增加機組負荷。因為汽動引風機小機的出力取決于小機的進汽參數，在增加機組負荷的過程中，小機進汽溫度和壓力都會有所上升，提高了小機的出力，從而提高汽動引風機的出力。

在機組負荷為510 MW時，汽動引風機B小機進汽壓力為 2.80 MPa，進汽溫度為497.6℃，小機調門開度為86%左右，小機轉速為4 000 r/min左右（小機的額定轉速為4 894 r/min），此時引風機轉速約為695 r/min，汽動引風機B靜葉開度為85%，鍋爐總風量為1 840 t/h左右。故單臺汽動引風機的機組最大出力負荷為510 MW左右。

4 單臺汽動引風機與電動引風機并列運行時最大出力試驗

在汽動引風機B與電動引風機C并列運行時，進行了最大出力試驗。

電動引風機C的出力其靜葉開度決定，沒有變轉速運行的能力，而汽動引風機B則可變轉速、可變靜葉開度。當電動引風機和汽動引風機并列運行時，考慮到2臺軸流風機并列運行時自動調節的和諧性，汽動引風機也作為定速風機運行，故汽動引風機B的小機轉速控制在3 600 r/min左右，汽動引風機轉速為580 r/min，與電動引風機的轉速基本一致，以防止因2臺風機的轉速偏差比較大而造成相互搶風。

在汽動引風機B與電動引風機C并列運行時，2臺引風機靜葉均投自動，逐漸提高機組負荷。當機組負荷為790 MW左右時，引風機的靜葉開度已在80%左右，引風機的余量已不多，故當1臺汽動引風機與1臺電動引風機并列運行時機組的最大出力負荷在795 MW左右。

5 結語

對鍋爐電動引風機進行蒸汽驅動、引增合一的改造不僅可以節約廠用電，還可以減少設備的維護成本，簡化DCS控制方式。

由于電動引風機和汽動引風機的容量不同，電動引風機為定速風機，而汽動引風機為變速風機，機組在啟動階段及風機并聯運行操作時，電動引風機與汽動引風機同時運行，應盡量避免兩者的出力偏差過大，從而造成2臺引風機相互搶風。另外，在操作過程中還應注意變速風機極易因負載瞬間減小而引起轉速飛升，應及時調整風機各參數以避免風機跳閘。

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[2]侯凡軍，耿莉，王家新，等.并列運行軸流風機失速原因分析與處理[J].熱力發電，2008，37（1）∶85-88.

[3]馬曉瓏，劉超.超超臨界1 000 MW機組采用汽輪機驅動引風機的可行性[J].熱力發電，2010，39（8）∶57-60.

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（本文編輯：陸 瑩）

Analysis on Operation Test of Steam-driven Induced Draft Fan of 1 000 MW Units Boilers

YING Mingliang1，RAN Zhichao2
（1.State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute，Hangzhou 310014，China；2.Hangzhou Yineng Electric Technology Co.，Ltd.，Hangzhou 310014，China）

In order to save auxiliary power，reduce equipment maintenance cost and simplify DCS control mode of induced draft fan，in a 1 000 MW units transformation the induced draft fan and boost fan are combined and small steam turbine is adopted to drive the induced draft fan.During commissioning of steam-driven induced draft fan，parallel operation and maximum output tests are carried out；besides，operation suggestions on headreach of the induced draft fan during startup is given.

boiler；steam-driven induced draft fan；paralleled operation；analysis

TM866

B

1007-1881（2015）07-0046-03

2015-02-26

應明良（1969），男，高級工程師，從事發電廠鍋爐燃燒試驗與研究工作。