600MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)合并改造研究

摘 要：某電廠2×600MW超臨界機(jī)組鍋爐引風(fēng)機(jī)為靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)為動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)，電廠進(jìn)行脫硝改造，擬將脫硫增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)合并，以期解決后期電袋除塵器及脫硫擴(kuò)容改造后的機(jī)組出力需求。

關(guān)鍵詞：超臨界；600MW機(jī)組；引風(fēng)機(jī)；脫硫增壓風(fēng)機(jī)；靜葉調(diào)節(jié)；動(dòng)葉調(diào)節(jié)；軸流式風(fēng)機(jī)

1 機(jī)組概況

某電廠1臺600MW超臨界機(jī)組鍋爐主要技術(shù)參數(shù)如表1所示，該機(jī)組配備2臺AN35e6（V19+4°）型靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)和1臺ANN-4480/2240B型動(dòng)葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)，其設(shè)計(jì)規(guī)范如表2、表3所示。

機(jī)組即將進(jìn)行脫硝改造，考慮到電廠機(jī)組脫硝、電袋除塵器及脫硫擴(kuò)容改造后的機(jī)組的出力需求，提出引風(fēng)機(jī)進(jìn)行增容改造實(shí)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合并運(yùn)行。文章對該機(jī)組引風(fēng)機(jī)和脫硫增壓風(fēng)機(jī)合并的可行性進(jìn)行了論證，并提出改造方案。

2 引風(fēng)機(jī)、脫硫增壓風(fēng)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果

機(jī)組100%負(fù)荷時(shí)A、B引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)的主要試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

3 引風(fēng)機(jī)增容改造設(shè)計(jì)參數(shù)

在試驗(yàn)結(jié)果和不同負(fù)荷下有關(guān)運(yùn)行參數(shù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過理論校核計(jì)算后提出引風(fēng)機(jī)增容改造設(shè)計(jì)參數(shù)如表5所示。

3.1 風(fēng)機(jī)型式選擇

根據(jù)引風(fēng)機(jī)增容改造設(shè)計(jì)參數(shù)，經(jīng)過選擇計(jì)算可以采用HA46048-8Z 型靜調(diào)風(fēng)機(jī)，葉輪直徑3.0m，并預(yù)留KSE防失速裝置，新風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提高兩檔990r/min運(yùn)行，配套新電機(jī)需6極6200kW；亦可選擇HU26652-12G新型高效雙級動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)，葉輪直徑3.3m，輪轂直徑2.1m，新風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一檔740r/min運(yùn)行，配套新電機(jī)需8極6200kW。

3.2 風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容改造后運(yùn)行效果對比

圖1、圖2分別給出了靜調(diào)風(fēng)機(jī)以及動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容改造后的性能曲線，并將風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容改造選型參數(shù)標(biāo)到性能曲線上。如圖所示，合并擴(kuò)容改造后，靜調(diào)風(fēng)機(jī)和動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)均能很好的滿足機(jī)組脫硝改造后煙風(fēng)系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)的出力需求。由于靜調(diào)風(fēng)機(jī)與動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的差別，導(dǎo)致其運(yùn)行性能差別很大，就本次引、增風(fēng)機(jī)合并改造而言，從失速安全性以及運(yùn)行效率上比較，動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)均明顯由于靜調(diào)風(fēng)機(jī)。

3.3 引、增風(fēng)機(jī)合并改造后耗能評估

根據(jù)實(shí)測#1機(jī)組引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合機(jī)組脫硝改造阻力變化情況，分別對引、增風(fēng)機(jī)合并靜調(diào)和動(dòng)調(diào)擴(kuò)容改造后的耗能進(jìn)行了評估，見表6。

合并改造后風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性變化：

靜調(diào)風(fēng)機(jī)擴(kuò)容后風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率略高于現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)實(shí)測效率，但明顯低于現(xiàn)有增壓風(fēng)機(jī)的實(shí)測效率，總體上看風(fēng)機(jī)合并運(yùn)行后經(jīng)濟(jì)性有所下降；

動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)擴(kuò)容后風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率較現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)有非常明顯提高，同時(shí)也高于現(xiàn)有增壓風(fēng)機(jī)的實(shí)測效率，風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有非常大的提高。

改造后風(fēng)機(jī)耗能變化：

雖然動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)擴(kuò)容改造后效率提高明顯，但是考慮到機(jī)組脫硝改造后系統(tǒng)阻力增加較大，所以風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容改造后風(fēng)機(jī)耗能較試驗(yàn)狀態(tài)（未進(jìn)行脫硝改造）仍有所增加。

對于靜調(diào)風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容方案而言，機(jī)組脫硝改造后風(fēng)機(jī)合并運(yùn)行耗能增加較大。按機(jī)組年均負(fù)荷480MW，年運(yùn)行小時(shí)7000小時(shí)計(jì)算，脫硝后兩臺靜調(diào)風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容改造運(yùn)行每年比機(jī)組技術(shù)改造前（即試驗(yàn)狀態(tài)）多耗電約815.6萬千瓦時(shí)，廠用電率約上升0.242個(gè)百分點(diǎn)。

對于動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)擴(kuò)容方案而言，機(jī)組脫硝改造后風(fēng)機(jī)耗能增加量非常小。按機(jī)組年均負(fù)荷480MW，年運(yùn)行小時(shí)7000小時(shí)計(jì)算，脫硝后兩臺動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容改造運(yùn)行每年比機(jī)組技術(shù)改造前（即試驗(yàn)狀態(tài)）多耗電約160.8萬千瓦時(shí)，廠用電率僅上升0.0478個(gè)百分點(diǎn)。

對于風(fēng)機(jī)合并改造而言，脫硫煙道優(yōu)化后可以起到降低阻力的效果，會(huì)進(jìn)一步降低風(fēng)機(jī)合并后的電耗。

3.4 引、增風(fēng)機(jī)合并擴(kuò)容改造工程評估（見表7）

綜上比較認(rèn)為靜調(diào)風(fēng)機(jī)改造與動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)改造相比，改造后靜調(diào)風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性明顯偏低，風(fēng)機(jī)耗能明顯偏大，而且在改造費(fèi)用等方面也無明顯優(yōu)勢，采用動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)形式進(jìn)行改造。

3.5 電袋除塵改造后引、增合并動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)提高出力改造（見表8、表9）

機(jī)組電袋除塵器改造后，電廠僅考慮機(jī)組脫硝改造的合并動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上，更換一級高壓葉片。

3.6 機(jī)組脫硝、電袋除塵器改造后對鍋爐系統(tǒng)防爆的情況說明

機(jī)組技術(shù)改造后，機(jī)組的防爆能力會(huì)有所惡化，但是只要能使風(fēng)機(jī)事故及時(shí)保護(hù)斷電，并采取有效措施避免熱態(tài)和冷態(tài)機(jī)組零流量情況的出現(xiàn)，就能確保機(jī)組不出現(xiàn)防爆危險(xiǎn)。

4 改造效果（見表10）

引風(fēng)機(jī)增容改造完成后進(jìn)行了熱態(tài)運(yùn)行在機(jī)組負(fù)荷為580MW時(shí)，分別對A、B兩臺引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了各項(xiàng)特性測試。A、B引風(fēng)機(jī)的電流分別為400A和417A；A、B引風(fēng)機(jī)的全壓分別為6252Pa和6124Pa；A、B引風(fēng)機(jī)的體積流量分別為421m3/s和426m3/s；A、B引風(fēng)機(jī)的效率分別為70.97%和68.49%；A、B引風(fēng)機(jī)的軸功率分別為3608KW和3759KW。試驗(yàn)試驗(yàn)工況下，A、B引風(fēng)機(jī)在性能修正曲線中的工作位置如下圖3所示：黑點(diǎn)為A引風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)；紅點(diǎn)為B引風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。此工況下，A、B引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)效率分別為77%和73%，實(shí)測的A、B引風(fēng)機(jī)的效率分別為74.08%和70.44%，實(shí)測引風(fēng)機(jī)的效率略低于設(shè)計(jì)效率。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：董懷托（1981，2-），2004年7月畢業(yè)于西安交通大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，現(xiàn)就職于廣東粵電環(huán)保有限公司，任鍋爐運(yùn)行技術(shù)主管，電力運(yùn)行工程師，集控值班員技師。