600MW機組鍋爐送風機降速改造方案研究

摘要：某電廠1、2號機組已加裝脫硝裝置，由于送風機出力能力過大，直接影響機組中低負荷時NOX減排效果且耗電量高。需對機組送風機進行現場熱態試驗，分析各風機與系統阻力匹配性情況，判斷風機實際裕量，提出相應改造方案，達到減小出力及節能的雙重效果。

關鍵詞：送風機;熱態實驗;改造方案

前言

某電廠2×600MW汽輪發電機組，鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱、單爐膛、強制循環汽包鍋爐，型號為HG-2080/17.5-HM12，鍋爐爐膛采用平衡通風系統。選用兩臺動葉可調軸流式送風機;兩臺入口動葉可調軸流式引風機，兩臺動葉可調軸流式一次風機。爐膛設計承壓能力5.8kPa（絕對值），漏風率在5%以下。

該電廠1、2號機組已加裝脫硝裝置，由于送風機出力能力過大，直接影響機組中低負荷時NOX減排效果且耗電量高。因此需進行改造，達到減小出力及節能的雙重效果。

本文結合送風機熱態試驗結果，詳細闡述了機組現有送風機的運行情況，與系統匹配性，以及送風機改造建議方案。

1.系統設備概況

1.1煙風系統介紹

送風機吸入室外空氣，經空氣預熱器升溫后送入爐膛。一次風機吸入室外空氣，經空氣預熱器升溫后送入制粉系統，攜帶煤粉送入爐膛。燃燒生成的煙氣離開爐膛后，經由過熱器、再熱器、省煤器等對流換熱面后進入空氣預熱器，從鍋爐空氣預熱器出來的煙氣進入電除塵器（除塵效率≥99%）除去粉塵，進入引風機，通過脫硫系統經煙囪排入大氣。

1.2送風機設備參數

鍋爐風煙系統配套兩臺動葉調節軸流式送風機，型號為ASN-2700/1800，風機設計轉速為990r/min，送風機及配套電機設備規范見表1。

2.試驗結果及分析

熱態試驗在609MW、457MW和300MW三個工況下分別測量風機流量、全壓、功率等參數。

風機試驗方法和有關數據計算方法依據我國電力行業標準DL/T469-2004《電站鍋爐風機現場性能試驗》和國家標準GB/T10178-2006《工業通風機現場性能試驗》的規定進行。試驗期間，將鍋爐機組各項參數調整到正常狀態并保持機組負荷和鍋爐燃燒穩定，各個設備運行正常工作，試驗期間鍋爐不吹灰。

風機的測量參數有：風機風量、風機進出口靜壓、溫度、大氣壓力、風機耗功;同時在控制室內記錄鍋爐相關的運行參數。

2.1鍋爐送風機試驗結果及分布

見下圖。

2.2送風機試驗結果分析

從上表中可以看出：各負荷送風機實測效率比性能曲線上對應效率偏小3.1%，為兩者偏差最大值，在偏差合理范圍內。

?送風機試驗值與BMCR、TB工況設計值比較

將實測值換算至機組BMCR工況，送風機平均風量為152.1m3/s，平均壓力為2117.5Pa。而BMCR工況送風機設計流量為201m3/s，設計壓力為5103Pa。實測風量換算值比BMCR工況風量設計值小32.2%，壓力比設計值低141.0%。

送風機TB點設計流量為235m3/s，設計壓力為6123Pa，風量裕量為54.5%，風壓裕量為189.2%，風機裕量過大。

?送風機與系統匹配性分析

目前高中低負荷送風機實測平均運行效率為68.6%，46.1%，和8.9%，各負荷下送風機運行效率均過低，風機裕量過大，與系統匹配性差。

3.送風機改造方案

從以上實驗及分析可知：現送風機裕量過大，與系統匹配性差，存在較大節能空間。本節對針對送風機的運行現狀，提出送風機降速改造方案。

3.1送風機選型參數的確定

根據實測送風機的數據，由高負荷實測的送風機平均流量為150.1m3/s，平均壓力為2070.4Pa，換算至BMCR工況下的阻力為2117.5Pa。

?新TB工況風機參數

在上述BMCR工況參數的基礎上，需要選取適當裕量作為新的TB工況參數。

1）風機流量：考慮試驗期間一次風量偏大，導至送風機流量偏小，故選取15%的較大流量裕量，得TB工況的流量為152.1×1.15=174.9m3/s，圓整后取180m3/s。

2）風機壓力：由流量裕量選取25%的壓力裕量，則 TB工況的風機壓力為：2117.5×1.25=2646.8Pa。圓整后取2700Pa。

?電機功率的確定

按照上述新確定出的風機選型參數，經過計算，動調風機效率按85%計算，所要求的風機功率為：577.3kW;選取10%的電機裕量，則新風機所需電機的額定功率為：577.3×1.1=635.1kW，圓整后取為：650kW。

3.2送風機改造方案研究

現有送風機出力裕量過大。因此，可考慮將風機的驅動電機降一檔轉速，送風機采用745r/min運行。這樣可顯著提高機組送風機運行效率，降低其耗電。

送風機降速曲線如圖2所示。

由圖2可以看出，降速后送風機可以滿足機組各工況出力需求，送風機運行效率可顯著提高。但是需要注意今后機組一二次風機比例變化不能過大，否則送風機降速后可能達不到出力需求。

3.3降速改造方案節能量預估

年運行小時數按5000計，上網電價按0.35元/kWh，高中低負荷分別按1000，3500，2500小時計，相對于現有風機可實現年節電量102.4萬kWh，節省電費約為35萬元。

5.結論

現有送風機出力裕量過大。因此，可考慮將風機的驅動電機降一檔轉速，送風機采用745r/min運行。這樣可顯著提高機組送風機運行效率，降低其耗電。

降速后送風機可以滿足機組各工況出力需求，送風機運行效率可顯著提高。但需注意機組一二次風機比例變化不能過大，否則送風機降速后可能達不到出力需求。

送風機電機降速改造方案節電效果明顯。相對于現有風機可實現年節電量102.4萬kWh，節省電費約為35萬元。

參考文獻

[1]通遼霍林河坑口發電有限責任公司增壓風機熱態試驗報告.西安熱工院。

作者簡介：張宏偉，1976年02月生，男，鍋爐專業，通遼霍林河坑口發電有限責任公司總工程師。

（作者單位：通遼霍林河坑口發電有限責任公司）