淺析張家口發(fā)電廠送風(fēng)機(jī)節(jié)能改造及效果

劉國(guó)利

【摘 要】張家口發(fā)電廠8臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)較早，鑒于當(dāng)時(shí)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造水平所限，空預(yù)器漏風(fēng)較大。為滿足生產(chǎn)需要，送風(fēng)機(jī)選型較大，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)送風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度較小，功率及電能浪費(fèi)較大。近年來(lái)為了降低NOx排放，提高鍋爐熱效率，張電相繼進(jìn)行了低NOx燃燒器、脫硝、空預(yù)器等改造，改造后的燃燒過(guò)剩空氣量和原設(shè)計(jì)相比下降很多，空預(yù)器漏風(fēng)率也明顯下降，二次風(fēng)系統(tǒng)的阻力也相應(yīng)下降，但由此帶來(lái)的送風(fēng)機(jī)選型偏大的問(wèn)題更加凸顯。為此在2號(hào)鍋爐大修時(shí)對(duì)送風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改造，將原送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉葉片數(shù)量由16片減小為8片，即每隔1個(gè)動(dòng)葉片取消1個(gè)動(dòng)葉片。改造后經(jīng)運(yùn)行試驗(yàn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)功率均有下降，提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】送風(fēng)機(jī) 改造 經(jīng)濟(jì)性分析

大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司張家口發(fā)電廠，共安裝8臺(tái)300MW燃煤發(fā)電機(jī)組，配套鍋爐為東方鍋爐廠制造的蒸發(fā)量為1025t/h一次中間再熱燃煤汽包鍋爐。每臺(tái)鍋爐配備兩臺(tái)上海鼓風(fēng)機(jī)廠制造的FAF20-10.6-1型動(dòng)葉可調(diào)軸流送風(fēng)機(jī)。由于張家口發(fā)電廠8臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)的較早，限于當(dāng)時(shí)的設(shè)備制造、設(shè)計(jì)水平，空預(yù)器漏風(fēng)較大，送風(fēng)機(jī)選型較大，送風(fēng)機(jī)電機(jī)額定功率高達(dá)1120kW，實(shí)際運(yùn)行時(shí)送風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度較小。近年為了降低NOx排放，提高鍋爐熱效率，相繼完成了8臺(tái)鍋爐的低NOx燃燒器、脫硝、空預(yù)器改造，改造后的燃燒過(guò)剩空氣量和原設(shè)計(jì)相比下降很多，空預(yù)器漏風(fēng)率也明顯下降，二次風(fēng)系統(tǒng)的阻力也相應(yīng)下降，送風(fēng)機(jī)選型偏大的問(wèn)題更加凸顯。導(dǎo)致風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率較低，不斷增加送風(fēng)機(jī)功耗。甚至出現(xiàn)風(fēng)機(jī)喘振、失速跳機(jī)現(xiàn)象，涉及設(shè)備安全問(wèn)題。為相應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的要求。經(jīng)大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司張家口發(fā)電廠各級(jí)生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)一至討論通過(guò)在2號(hào)機(jī)組大修時(shí)擬對(duì)2號(hào)爐兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。

1 改造前送風(fēng)機(jī)概述

1.1 改造前送風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

張家口發(fā)電廠每臺(tái)鍋爐配備兩臺(tái)上海鼓風(fēng)機(jī)廠制造的FAF20-10.6-1型動(dòng)葉可調(diào)軸流送風(fēng)機(jī)，為單級(jí)，臥式布置。風(fēng)機(jī)葉片安裝角可在靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)行狀態(tài)時(shí)用電動(dòng)執(zhí)行器通過(guò)一套液壓調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。葉輪由一個(gè)整體式軸承箱支承。主軸承由軸承箱內(nèi)的油池和液壓潤(rùn)滑聯(lián)合油站供油潤(rùn)滑。為了使風(fēng)機(jī)的振動(dòng)不傳遞至進(jìn)氣和排氣管路，風(fēng)機(jī)機(jī)殼兩端設(shè)置了撓性聯(lián)接件（圍帶），風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣箱的進(jìn)口和擴(kuò)壓器的出口分別設(shè)置了進(jìn)、排氣膨脹節(jié)。電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)用二個(gè)剛撓性半聯(lián)軸器和一個(gè)中間軸相連接。風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槡饬鞣较蚩茨鏁r(shí)針。葉片數(shù)量為16片。

1.2 改造前送風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)

由于此次#2鍋爐改造對(duì)燃燒器、空預(yù)器均進(jìn)行了較大幅度的改造，同時(shí)增設(shè)了SCR設(shè)備，并減少了送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉片數(shù)量。為了便于比較改造前后送風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性情況，通過(guò)調(diào)取歷史數(shù)據(jù)，截取了改造前#2機(jī)組分別帶300MW、240MW的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）。

表1 兩個(gè)負(fù)荷工況下送風(fēng)機(jī)改造前機(jī)組運(yùn)行參數(shù)匯總

2 改造后送風(fēng)機(jī)概述

2.1 改造后送風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

改造后送風(fēng)機(jī)原有結(jié)構(gòu)基本不變，僅將原送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉葉片數(shù)量由16片減少為8片，即每隔1個(gè)動(dòng)葉片取消1個(gè)動(dòng)葉片。

2.2 改造后送風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)

待機(jī)組運(yùn)行工況穩(wěn)定后，進(jìn)行并完成機(jī)組在300MW負(fù)荷工況下的兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)試驗(yàn)；之后進(jìn)行并完成機(jī)組在240MW負(fù)荷工況下的兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)試驗(yàn)。改造后送風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 兩個(gè)負(fù)荷工況下送風(fēng)機(jī)改造前機(jī)組運(yùn)行參數(shù)匯總

3 送風(fēng)機(jī)改造后試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 改造后兩側(cè)送風(fēng)機(jī)平衡情況分析

將兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)熱態(tài)試驗(yàn)主要數(shù)據(jù)結(jié)果列于表3中，由表3中數(shù)據(jù)可以看出，兩個(gè)負(fù)荷工況下，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況偏差不大，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)全壓升、流量、電流、實(shí)際動(dòng)葉開(kāi)度均相差不大，表明左右兩側(cè)二次風(fēng)系統(tǒng)阻力比較均衡。

表3 改造后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)熱態(tài)試驗(yàn)主要結(jié)果匯總

3.2 改造后風(fēng)機(jī)電機(jī)功率計(jì)算公式

在機(jī)組6000V電機(jī)儀表柜記錄每個(gè)工況開(kāi)始、結(jié)束時(shí)的兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電量值，最終計(jì)算出送風(fēng)機(jī)功率值。

公式：電機(jī)輸入功率計(jì)算：（kW）

式中：Pm-電動(dòng)機(jī)輸入功率，kW；

N2-試驗(yàn)結(jié)束時(shí)送風(fēng)機(jī)電量值，kW.h；

N1-試驗(yàn)結(jié)束時(shí)送風(fēng)機(jī)電量值，kW.h；

t -電量記錄時(shí)間間隔，h；

Ψ-送風(fēng)機(jī)電度表變比值。

3.3 改造前后送風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較

比較表1與表2中改造前后300MW負(fù)荷工況送風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，可以看出鍋爐改造后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流有一定程度的下降。鍋爐改造前300MW負(fù)荷工況#1、#2送風(fēng)機(jī)電流分別為45.46A/43.01A，鍋爐改造后對(duì)應(yīng)負(fù)荷工況#1、#2送風(fēng)機(jī)電流分別為38.9A/37.1A，鍋爐改造后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流平均下降了6.24A，按電動(dòng)機(jī)額定功率因素cosφ=0.919考慮，粗略估算滿負(fù)荷工況，鍋爐改造后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)平均功率約較改造前下降“ΔP=√3×U×ΔA cosφ=1.732×6×6.24×0.919=59.59kW”。

比較表1與表2中鍋爐改造前后240MW負(fù)荷工況送風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，可以看出鍋爐改造后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流有一定程度的下降。鍋爐改造前240MW負(fù)荷工況#1、#2送風(fēng)機(jī)電流分別為41.69A/40.22A，鍋爐改造后對(duì)應(yīng)負(fù)荷工況#1、#2送風(fēng)機(jī)電流分別為35.3A/34.0A，鍋爐改造后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流平均下降了6.31A，按電動(dòng)機(jī)額定功率因素cosφ=0.919考慮，粗略估算滿負(fù)荷工況，鍋爐改造后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)平均功率約較改造前下降“ΔP=√3×U×ΔA cosφ=1.732×6×6.31×0.919=60.26kW”。

總的來(lái)講，鍋爐改造后滿負(fù)荷工況及80%負(fù)荷工況下，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流均較改造前有所下降，相應(yīng)電動(dòng)機(jī)功耗也有所下降，粗略估計(jì)兩個(gè)負(fù)荷工況，鍋爐改造后平均每臺(tái)送風(fēng)機(jī)功率較改造前下降約59.93kW。

4 結(jié)語(yǔ)

送風(fēng)機(jī)改造后，在保證滿足鍋爐運(yùn)行的同時(shí)，降低了原有送風(fēng)機(jī)單機(jī)功率。響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，進(jìn)一步降低廠用電率，圓滿完成了對(duì)#2鍋爐機(jī)組的送風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。

參考文獻(xiàn)：

[1] 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T469—2004《電站鍋爐風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)》.

[2] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10178—88《通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)》.

[3] 上海鼓風(fēng)機(jī)廠，新版B本FAF型電站動(dòng)葉可調(diào)軸流送風(fēng)機(jī)安裝和使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)，2004.