電站風機的節能途徑探討

馮軒

摘 ?要：國內大型火力發電廠具有分布范圍廣泛的特點，在電力能源再生領域方面，電站風機為電廠運行提供了相應的保障。多年來，國內逐漸引入國外領先技術，不斷提高電站風機的運行效率，在經濟節能方面取得了較好發展水平。但是電站風機的改造領域仍具有較大發展空間。文章針對電站風機發展現狀、節能途徑等進行了探討。

關鍵詞：電站風機;節能改造;途徑分析

中圖分類號：TM621 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）01-0125-02

Abstract： Large-scale thermal power plants in China have the characteristics of a wide range of distribution. In the field of power energy regeneration， power plant fans provide a corresponding guarantee for the operation of power plants. Over the years， China has gradually introduced foreign leading technology， continuously improved the operation efficiency of power plant fans， and achieved a good level of development in terms of economic and energy saving. However， there is still a lot of room for development in the field of fan transformation in power plant. In this paper， the development status and energy-saving ways of fan in power station are discussed.

Keywords： power station fan; energy-saving transformation; way analysis

引言

近年來，國內電站風機取得了較好的經濟效果，主要原因在于動葉、靜葉調節風機的大范圍使用。當下，軸流風機的使用范圍大幅增加，其使用范圍和適用深度已經遠超過離心式風機。同時，電廠在風機使用中，對其運行經濟效益的重視程度逐漸增加，低效運行風機必須及時進行改造處理。但是受風機型號、制造效果、維護水平等影響，電廠的風機運行狀況、耗電功率等存在明顯差異性。

1 國內電站風機發展及應用現狀

1.1 電站風機概述

從一般意義上分析，電站風機，即安裝在電站內部的風機，主要是指與鍋爐密切相關的三大類風機，包括引風機、送風機、一次風機。風機對電站設備的運行而言，屬于關鍵性設備，風機的選擇和應用中必須結合燃料助燃能力、攜帶燃料效果等步驟運行狀況。

1.2 電站風機的運行現狀

電站風機運行中，其可靠度、經濟性是較為關鍵的兩大指標。相關資料表明，一般電站風機的耗電量相對較高，占整個電廠的2%-3%。為此，及時進行電站風機安全性、可靠性、經濟性的分析具有重要價值，這對整個機組長期穩定運行、電廠正常工作等均會產生直接影響作用。新時期，國內電站風機在使用方面，引入了更為現今的使用技術，包括儀器設備、檢測設備等。對廠區運行狀況、業績效果等均產生了直接影響。一方面，動葉調節、靜葉調節軸流風機的使用逐漸增多，部分文獻結果表明，當下大容量機組中使用較多的便是軸流風機，其使用率高于離心式風機。隨著電廠對電站風機運行的重視程度逐漸增加，實際工作中風機改造力度也發生了巨大變化，其中液力耦合器、變頻調節控制等方面的應用逐漸增多。

2 國內電站風機節能途徑的探討

2.1 結合鍋爐型號進行風機的合理選擇

從滿足電廠運行狀況出發，必須加強高效風機的使用，風機種類不同，其在實際應用中所產生的經濟效益、耗電率是不同的。實踐經驗表明，上述狀況與風機和管網系統的阻力特性息息相關。

首先，風機選型、設計參數方面的分析。風機型號、設計質量等都會對風機運行狀況產生直接影響，只有保持在合理范圍內，方可最大程度的提高風機運行效率。一旦超出相關要求，風機將無法達到高效運行區域，風機性能將會大打折扣，甚至發生事故問題，嚴重降低了機組運行安全。反之無法達到標準化要求時，可能會不能滿足風量、風壓的需求，進而會導致設備發生阻滯、緩慢運行等狀況。

其次，風機種類選擇中。從阻力特性分析，熱負荷不同，發電機組可能會出現異常工作問題。必須針對上述問題進行系統化、嚴密化的計算，及時進行阻力預測。從風機負荷特性方面分析，機組滿足安全運行需求的條件下，方可考慮其負荷率大小。從經濟角度出發，一般選擇耗電量小的風機。此外，還要考慮各種費用的問題，包括設備安裝費、基礎費、運行費用出發，需對項目進行技術經濟性比對后方可確定最終結果。

2.2 電站風機的調節方法

電站運行環節中，其鍋爐的燃料一般來源于燃煤，相應的設備運行狀況、運行效果等可能會表現出波動性特點，因此，電站風機選擇中必須預留出足夠的空間。另外，電站風機機組的發電負荷并非固定值，考慮調峰機組作用下，負荷率會發生變化。因此，必須對風機進行合理調節，方可最大程度的保障風機運行經濟效果。

首先，變轉速調節，這是當下較為合理的調節方式。無極變轉速調節在電廠中具有較為廣泛的應用，如調速型液力耦合器、變頻器。必須在正常運轉的風機上及時進行變速裝置的安裝，首先要考慮風機和管網的匹配度。這對系統阻力特性是否滿足高效運行等起到了重大影響，可明顯提高運行效率。因此，安裝變速調節設備前，要結合實際狀況對風機進行改造，保證其與管網的匹配程度。從圖1中可以看出，變轉速調節后，風機運轉效率將會得到明顯提升。其次，轉子固有頻率的校核中，必須考慮變速裝置的合理安裝。理論上分析，轉速一定的狀況下，要避免軸系扭振和轉子發生共振狀況。

2.3 電站風機變頻調節中的注意事項

第一、變頻調節分析。當下，國內高壓變頻器的使用逐漸增多，變頻器價格發生了較大幅度的下調，這對國內電站運行中，設備變頻效果、調速能力等起到了一定作用。不可否認變頻器的價格、效果、可靠度會對電站風機的更新和進步起到較大影響。如某電廠風機運行中，如果當下已經安裝的變頻器并未具有較為明顯的節電能力;設備故障頻繁，安裝變頻器后并未明顯改善;且設備后續停用的;購買和安裝變頻器設備的費用和安裝后實際經濟效益成果不匹配等狀況。上述三種實例均為常見現象，因此，變頻器選擇中，必須考慮多方數據的影響、性能測試結果等內容，從后期經濟效益狀況出發進行設備種類的選擇。另一方面，結合風機運行效果進行分析，必須盡量選擇高穩定性的變頻器。最后，自動切換裝置的影響，這一裝置會對變頻器切換、鍋爐燃燒等產生直接影響。

第二、高壓變頻器的可靠性。變頻器是一個大功率的電子設備。變頻器使用中，經常發生產品故障、外界因素引發的跳閘事故，這一現象容易引發鍋爐爐膛熄火，進而導致電力風機機組的貢獻效果下降。因此，從提高變頻器可靠度的角度出發，一定要合理進行廠家的選擇，保證其實際業績符合預期要求，并且在變頻器跳閘的狀況下，要采取可靠有效的措施，這對后續自動恢復風機工頻起到了較大影響，可保證供電通暢度，又是維持發電機組運行穩定性的必要措施。

3 風機改造流程

風機改造中，第一、要進行改造前試驗，風機改造前，必須及時進行性能測試。方可獲得較為準確的阻力特性和風機運行狀態，從而確定風機參數、進出口管道布置效果。第二、風機改造范圍的確定。改造試驗處理前，必須先進行風機類型的合理選擇，降低工作量、工作成本，盡可能的保留原來設備。需引起相關人員關注的是，改造環節中，必須針對各種改造方案進行對比和優化，并及時提出有針對性的建議。如部分風機可經由改造風機葉片的方法達到降低能耗的目的，該方法具有成本低、操作簡單的特點。相比于變頻器的購入、安裝，會獲得更高的回報率。第三、進出口管道的優化和改造。不合理的進出口管道，極易導致風機運行受到阻礙。一般條件下，要進行改裝方式的選擇，避免彎道位置增加導流葉片的操作，這對提高風機工作效果、降低系統阻力、控制電量能耗等均起到了積極影響。第四、高標準、嚴要求。安裝過程中，要嚴格遵守安裝說明，提高操作方法的規范性，并嚴格掌控安裝質量，保證風機后續運行效果。第六、啟動調試。風機啟動工況屬于特殊工況，必須引起相關部門的重視度，加強風機在并列工況下并聯運行效果的合理考慮，為風機正常運行提供保障，降低搶風現象發生幾率。第七、結構設計的合理化控制。材料選擇中，要加強材質、厚度方面的合理分析，對線管設備磨損、腐蝕等作出合理預測。從細節出發，降低摩擦、磨損等狀況發生幾率，必要時可在集流器處增加中心渦消旋器，避免調節門在50%開度狀況發生管道振動等狀況。

4 結束語

風機作為電站系統正常運行的重要設備，對機組電量具有較大影響。電力行業中，相關人員必須加強先進設備的研究，降低電站風機和國家使用風的差距。實踐表明，必須及時進行電站風機性能的完善，提高發電效率、降低設備故障率，才能從根本上降低事故發生比例，提高電站風機的經濟性、可靠性。這也是保證電力行業長期穩定發展的必要條件，為整個社會的供電服務做出巨大貢獻。

參考文獻：

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