發電廠鍋爐引風機節能改造

李德花

摘 要： 火力發電是一種傳統的發電方式，對于我國經濟的發展以及居民的正常生活具有重要意義，引風機是鍋爐的主要構成部分，但是傳統運行方式所產生的費用較多，不具備良好的經濟效益，在一定程度上降低了火電廠的經濟效益。文章主要針對發電廠鍋爐引風機節能改造工作進行研究分析，并且依舊實際情況提出了一些意見，望能夠推動鍋爐改造工作的開展，從而實現火電廠的持續發展。

關鍵詞：鍋爐 引風機 性能試驗

中圖分類號：TK284.8 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）10-0256-02

在火電廠發展過程中，風機占據著重要地位，不僅能夠提高火電廠的經濟效益，還能節約能源。通常來說，造成引風機耗能過多的主要原因包括了：通風設計人員對管網阻力數據計算存在差異、沒有無適宜性能的風機選擇從而選擇高性能風機等，因此，積極對發電廠鍋爐引風機節能改造具有重要的意義。

一、引風機性能分析

此次試驗過程中，選擇兩臺電機功率 800 kW 的型號為 Y 6 —40 —26F 引風機，通過對引風機以及電機的運行參數進行了解，得知引風機的葉輪直徑為2600mm，其轉速為960r/min，引風機工作時的介質溫度為130℃，介質密度為0.87Kg/m3，在此介質條件下，引風機的風量每小時可以達到220000m3，風壓為7800Pa；電機的功率為800kW，電壓為10kV，電流為58.8A，轉速為每分鐘993r。

二、試驗狀況分析

為了在引風機改造過程中保證各項數據的準確性，工作人員對引風機性能進行試驗，然后依據試驗結果對引風機改造參數進行設計。通過使鍋爐處于不同的負荷狀態，通過試驗，獲取其性能。

該鍋爐兩臺引風機為A和B，每次選擇相同數量的工況，各個工況的試驗內容如下：

（1）工況1：A引風機單獨運行， B引風機關閉，鍋爐負荷為低負荷。

（2）工況2：A引風機單獨運行， B引風機關閉。A引風機進口風門開度為100%，然后將鍋爐負荷調整至相應引風量下的負荷。

（3）工況3：開啟B引風機，A引風機保持運行，A引風機進口風門開度為100%，對B引風機的進口風門進行調整，將鍋爐的負荷調到額定值，此時，總引風量為額定鍋爐負荷下的最大值。

（4）工況4：A、B兩臺引風機都投入使用，鍋爐負荷、總引風量維持在工況3下的數值，兩臺引風機的電流相同。

（5）工況5：A、B兩臺引風機都投入使用，鍋爐負荷高負荷，并且使得兩臺引風機的電流相同。

（6）工況 6： A、B兩臺引風機都投入使用，鍋爐負荷、總引風量恢復到工況3，B引風機進口風門開度為100%，A調整到合適數值即可。

通過觀察，工況 3以及工況 6一邊的引風機口風門全開、另一側引風機進口風門開度較小使得除塵器后的兩側煙道的煙氣量存在的差異較大，因此，工況 3以及工況 6數據不準確，不對其進行分析。

三、試驗結果與分析

1.鍋爐引風機風量選型分析

依據下表進行分析，在同樣的狀況下，A引風機的各項指標以及出力都明顯弱于B引風機。因此，選擇A引風機進行改造。改造過程中，工作人員將工況4的煙量調整到正常狀態、對轉速進行設計、高癢量的數值為105.69m3/s，此時鍋爐的引風量為105.69m3/s，單獨的一臺引風機的引風量為52.99m3/s，取值為53m3/s。因此，選擇工況 1 的風量作為改造引風量。在高負荷220t/h、高癢量5.0%、引風機的進口密度為0.86Kg/m3、引風機轉速為965r/min時，此時鍋爐總引風量為98.44m3/s，單臺引風機的引風量為49.33m3/s，因此，工況2的引風量用于鍋爐風機選型的引風量。

2.不同試驗工況下引風機風壓試驗

由圖一可知，工作人員將滿負荷試驗工況 4 的引風機風壓調整到正常狀態下，對轉速進行設計、高癢量的數值正常是，此時的數值為A側6147Pa，B側為6045Pa，工作人員通過分析，為了試驗的安全運行，并且B側的壓力數值不可用，因此，選擇A、B兩側中間最大的值進行使用。在該取值過程中，風門的開度依舊為工況4風門開度的72%-81%，此時引風機依據有較大的風壓富裕量。

在高負荷220t/h、高氧量5.0%、引風機的進口密度為0.86Kg/m3、引風機轉速為965r/min，鍋爐總引風量為 98.44m3/s、單臺引風機的引風量為49.22m3/s時 ， 所需風壓為5308.5 Pa，工作人員通過相應的分析，選用工況2符合實際的需求。

3.引風機改型設計參數匯總確定

工作人員通過對幾種改型設計工況的風量、風壓進行推算，能夠獲取改造需要的參數。

工作人員通過對鍋爐工況的不同狀況、不同煤種引風機的風量、風壓等相關數據進行研究分析及實驗，決定對引風機的葉輪 、集流器 、機殼蝸舌 、出口煙道流線等部位進行改造。未改造的風機出煙口的擴散角為18°，不能滿足實際需求。相關規定要求出煙口的擴散角度應該小于12°。另外，工作人員為了降低改造的成本，保留了原來的一些設備，例如：電機、風箱、軸等。工作人員通過對前面性能進行分析，并且對設計工況風量 、風壓進行推算，能夠得出改良以后的設計參數匯總，并且選擇一些業績較好引風機制造企業對相關部件進行生產，才能保證其質量。

4.不同試驗工況下煙氣量特性

其他4種工況鍋爐引風機風量實驗數據如下表所示。

鍋爐引風機風壓試驗數據如下圖：

在改良過程中，工作人員最終確定相應的改型參數，然后在和火電廠的實際狀況進行分析，決定選擇Y-7-25-5（Z）型引風機，葉輪（防磨處理）、集流器、機殼等一些主要部件都由該電廠進行制作，出口煙道由相關公司代為設計，并且由該電力企業的生產部門進行生產。

改良后的鍋爐引風機各項參數分別為：介質密度0.87kg/m3，引風機轉速為每分鐘960r，風量為每小時220000m3，全壓為5574Pa，比轉數為61.4，風機效率為83%，軸功率為605kW，運行時的轉速為每分鐘996r，風量為每小時336200m3，全壓為6002Pa，軸功率為725.2kW，電機效率、傳動效率以及裝置效率分別為95%、98%以及77.4%，運行轉速下的耗電功率為778.9kW，電機電流為49.27A，電機容量應大于827kW，當電機的容量為800kW時其富裕系數為1.16.

其中鍋爐引風機A改型后參數具體為：對應風門開度在TB運行點和MCR運行點分別為0度和30度，入口溫度以及入口密度在兩處運行點都是一樣的，入口溫度為140℃，入口密度為0.87kg/m3，運行狀態下的TB運行點和MCR運行點的體積流量分別為92.3m3/s和89m3/s，風機全壓分別為6000Pa和5574Pa，風機效率為84.7%以及80.3%，壓縮性修正系數為0.9795及0.9809，風機軸功率為710.8kW和689.2kW，兩處運行點的風機轉速為每分鐘980r，風機轉動慣量為1650kgm3。

在鍋爐引風機改造工作完成投入使用以前，工作人員對A引風機進行現場動平衡調整，軸承振動不能超過0.03mm，機械性能能夠滿足實際的需求。鍋爐引風機A在滿足狀下，平均負荷為198t/h左右，相比改造之前負荷均值上升了38t/h，單引風機技能夠滿足現階段的負荷要求，并且對風機性能進行有效測試，其工作效率為78.6%。

5.鍋爐經濟性能分析

工作人員通過對電力市場以及供熱市場按照年發電利用小時6400h，年供熱為22000t，預測鍋爐年產汽3270 000t，機組引風機的單機耗能相比改造前降低了1.55Wh/t，每年節約用電大約為5068500kWh，引風機改造完成以后，每年節約效益為237.7萬元/年。

四、結語

綜上所述，火電企業鍋爐運行過程中，引風機所耗費的能源較大，積極對引風機進行節能改造，根據原有引風機系類，最終確定選擇Y4-60-14No.25.5F型引風機，其轉速為1450r/min，壓力為：44040pa，流量為：1566m3/h，能夠實現能源的節約。文章通過相關試驗，明確了鍋爐引風機改造的內容，同時也證明了改造的重要性。

參考文獻

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