2號機組引風機改造可行性研究

楊東輝

摘 要：元電公司計劃對#2鍋爐加裝脫硝設備，并對除塵器、脫硫系統等進行改造，為實現最大程度上的節能降耗，故計劃在改造中，實施引風機和增壓風機二合一改造。

關鍵詞：引風機；脫硝；電除塵；脫硫；二合一

1 前言

元電公司#2機組為600MW燃煤發電機組，鍋爐是與600MW汽輪發電機配套的亞臨界、一次上升、中間再熱直流鍋爐，為德國斯坦繆勒公司設計和制造，鍋爐型式為本生直流鍋爐。機組配置二臺風罩回轉式空氣預熱器，四臺四電場電氣除塵器，兩臺離心式引風機，兩臺軸流式增壓風機。

隨著國家節能降耗政策的深入落實，元電公司計劃對#2鍋爐加裝脫硝設備，并對除塵器、脫硫系統等進行技術改造，為實現最大程度上的節能降耗，故電廠計劃在脫硝、電除塵器、脫硫改造中，實施引風機和增壓風機二合一改造。

2 熱態試驗

元電公司委托西安院對#2鍋爐的引風機進行熱態試驗。試驗期間590MW負荷機組蒸發量1812.8t/h已經與機組現在的設計蒸發量1814.25t/h基本相同，試驗實測的引風機進氣平均風量為619.9m3/s，實測風機壓力為3004Pa。

3 環保改造后現有引風機運行情況分析

為了響應國家環保政策要求，電廠計劃對#2爐加裝脫硝裝置，并對除塵器及脫硫系統進行改造。

根據與改造設計單位溝通后確認：脫銷改造完成后，對于機組煙風系統而言，在BMCR工況下，總煙氣量基本無變化，而煙氣系統阻力將增加1200Pa左右；電除塵器改為電袋復合式除塵器后，煙風系統需增加約1000Pa左右的阻力；脫硫增容改造完成后將會使脫硫系統阻力增加約650Pa左右。

通過對比性能曲線，可以看出現有#2爐引風機在脫硝改造完成后，風機雖然能夠滿足機組BMCR工況及其他工況運行要求，但在機組BMCR工況下，風機運行點已非常接近最大出力點，風機已無壓力裕量可言。故，從保證引風機帶負荷能力（滿負荷、夏季工況、單臺機組帶負荷能力等）及安全運行角度考慮，#2爐在進行環保改造的同時需對原引風機進行配套改造。

4 風機二合一可行性研究

#2爐脫硫系統沒有煙氣換熱器（即GGH），故脫硫系統阻力情況較為穩定，考慮到現有引風機、增壓風機運行效率偏低，計劃在進行環保改造過程中。對現有引風機、增壓風機實施二合一增容改造。

4.1 選型參數確定

4.1.1 風量參數的確定

在試驗最大工況機組負荷為590MW，其對應鍋爐蒸發量為1812.8t/h，實測引風機平均風量為：619.9m3/s。鍋爐設計的額定蒸發量為1814.25t/h，鍋爐改造后設計的額定蒸發量為1832t/h，按照設計煤種核算到1832t/h額定蒸發量時引風機平均流量為620.4m3/s，因此可將此工況對應的實測風量為機組最大工況時對應的引風機流量值。因此，單臺引風機在BMCR工況下風量按照628.3m3/s設計。

考慮到空氣預熱器漏風率在兩臺空預器更新后將有大幅下降、管道漏風等情況，取10%的風量裕量，作為引風機新的TB點設計風量，故：628.3*1.1=691.1m3/s。另外，考慮到實測時入爐煤與以后2號鍋爐入爐煤存在一定差異及其他不可預測的短時間鍋爐漏風情況，風機最終TB點設計風量取為：700.0m3/s。

4.1.2 風壓參數的確定

試驗最大工況時，實測的平均壓力3004.4Pa（設計密度條件下），進行修正后，實測風機平均風壓為3382.0Pa（對應進氣平均密度為0.8092kg/m3）機組環保改造完成后，煙風系統增加總計約2200Pa左右的阻力，則，風機所要達到的壓頭為：3382+2200=5582.0Pa。若風機實施二合一改造，新風機還需承擔脫硫系統阻力，實測增壓風機BMCR工況下風壓為2377Pa。另外，脫硫系統需進行增容改造，改造完成后在BMCR工況下需增加650Pa左右的阻力。那么，風機二合一改造后，風機所需壓頭為：5582+2377+650=8609.0Pa。考慮到煤質變化、空預器漏風等情況，風壓選取20%的裕量，則風機設計風壓為：8609.0×1.20=9900.4Pa。圓整后，取為9900.0Pa。

4.1.3 電機功率

按照上述風量和風壓進行計算，那么所需電機功率為：

kW（0.97為壓縮修正系數），由于風量和風

壓都選取了一定的裕量，故，電機選取5%的安全裕量，圓整后，電機額定功率為：8400kW。

現有#2爐引風機電機額定功率為4000kW，故，上述改造完成后現有風機電機需更換。

4.2 改造方案研究

按照確定出的風機選型參數進行計算后，要滿足脫硝、電除塵器、脫硫及風機二合一運行要求，只能將其整體更換為軸流式風機，風機比轉速已超出離心風機選型范圍。

經過選型計算，能夠滿足要求只有雙級動葉調節軸流風機（若選靜調風機，則葉輪直徑要達到3.5m，轉速要求為990r/min。在如此大的葉輪直徑和高轉速條件下，風機葉輪及軸系強度無法保證），風機型號為：HU27450-22G。采用該型雙級動葉調節風機能夠滿足脫硝、電袋式除塵器、脫硫、二合一改造后運行要求，風機各工況運行點效率較高，且均遠離失速線，風機能夠安全穩定運行。

4.3 風機二合一改造實施對象討論

通過上文分析可見，要實現風機二合一改造，最優改造方案是采用雙級動葉調節軸流式引風機。就電廠實際情況而言，通過對比可以得出，若取消引風機，對增壓風機實施改造來實現風機二合一，則其工程量和施工量最小，所需改動設備、土建、管網工作最少，費用較低。

5 結論

現有引風機無法滿足脫硝改造、電除塵器及脫硫改造后運行要求，必須對其進行配套增容改造。綜合各種改造方案，從改造方案施工量、投資情況、機組安全性角度多方面考慮，在實施脫硝、電除塵器、脫硫改造時，對#2爐引風機、增壓風機實施二合一改造，改造后選擇雙級動葉調節軸流風機，采取對增壓風機實施改造，取消引風機方案。

參考文獻

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