近年來隨著300MW機組在電網(wǎng)中越來越多地參與調(diào)峰，如何降低300MW機組在不同負荷下的輔機廠用電量，已成為各火力發(fā)電廠節(jié)能的主要工作方向。本文介紹了河北某發(fā)電廠通過采用靜葉可調(diào)軸流技術(shù)對鍋爐引風(fēng)機進行節(jié)能改造，改善了風(fēng)機的啟動性能，達到了機組中低負荷時節(jié)能降耗，減少噪聲污染的和提高企業(yè)效益的目的。
一、問題的提出
本文以河北某發(fā)電廠的引風(fēng)機為例，研究其在高效節(jié)能方面存在的一些問題，井以發(fā)現(xiàn)的問題為出發(fā)點，分析研究出相應(yīng)的解決方案。河北某發(fā)電廠有4臺引進型的300MW機組，其中1號機組鍋爐配置一臺CSDC -3550/2248DWDI65%型雙吸式離心引風(fēng)機。該引風(fēng)機的支撐方式為滑動軸承式支撐，風(fēng)機所配電機的功率為高速3700kW，低速1850kw，但在實際運行中風(fēng)機的最高功率為1600kW，很明顯，風(fēng)機存在設(shè)計富裕量過大的缺點。由于風(fēng)機在設(shè)計時富裕量相對實際情況較大，風(fēng)機擋板在額定負荷下開度儀為開度總額的50%～60%，節(jié)流損失較大，風(fēng)機在機組調(diào)蜂時不能滿足低負荷運行所要求的最小風(fēng)量。當(dāng)電機在低功率情況下運行時，風(fēng)機的設(shè)計特性與風(fēng)機工作管系統(tǒng)昀阻力特性不匹配。風(fēng)機在實際運行使用時效率很低，當(dāng)機組發(fā)電負荷為310MW時，風(fēng)機的最高效率僅為70%．當(dāng)機組發(fā)電負荷小于等于240MW時，風(fēng)機設(shè)備的使用效率在40%左右。從實際運行參數(shù)和風(fēng)機運行效率結(jié)果分析，風(fēng)機消耗廠用電量較大，單位消耗量高，直接影響機組整體運行的經(jīng)濟效益。為提高引風(fēng)機的使用效率，為企業(yè)節(jié)能增收，必須對鍋爐引風(fēng)機的節(jié)能改造技術(shù)進行分析研究．
二、引風(fēng)機節(jié)能改造研究
（一）具體節(jié)能改造方案
假如仍采用雙吸式離心引風(fēng)機，使新風(fēng)機與管同阻力特性匹配，采用變頻調(diào)速解決節(jié)流損失問題也可以收到良好的效果，但由于原引風(fēng)機、電機的設(shè)計參數(shù)選取過大，引風(fēng)機相當(dāng)于重新安裝、制造，而電機仍存在功率過大問題。近年來國內(nèi)多家引風(fēng)機制造廠通過引進國外先進技術(shù)生產(chǎn)的軸流式引風(fēng)機，此類引風(fēng)機有較寬的高效運行區(qū)，而且噪聲較低，引風(fēng)機葉片的防磨已不是問題。目前，我國大部分機組都采用靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機，河北某發(fā)電廠對機組引風(fēng)機的節(jié)能技術(shù)改造工程最終決定選用靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機，對煙道作出相應(yīng)的改造，對引風(fēng)機、電機的基礎(chǔ)進行重新澆筑施工。 。
（二）節(jié)能改造方案實施
1．引風(fēng)機煙道的拆除，制作與安裝
引風(fēng)機煙道（包括金眉補償器）的拆除應(yīng)該要盡可能保留部分可利用材料，這部分可利用材料經(jīng)現(xiàn)場處理后可作為備用的材料，以備新建煙道時使用。引風(fēng)機煙道（包括金屬補償器）的制作，安裝必須嚴格按照設(shè)計院施工技術(shù)要求及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實施。
2．引風(fēng)機的拆除與安裝
引風(fēng)機電機．電動執(zhí)行機構(gòu)及相關(guān)儀表儀器等不能以破壞性方式拆除，應(yīng)把其拆卸成幾大部件后存放在電廠指定位置畎備使用。引風(fēng)機的安裝，調(diào)試必須按照電力設(shè)計院施工技術(shù)方案，電力機械廠提供的《AN系列軸流風(fēng)機安裝總圖》，《AN系列軸流風(fēng)機產(chǎn)品使用說明書》及電力機械廠現(xiàn)場服務(wù)人員的指導(dǎo)下實施。
3．引風(fēng)機本體及煙道保溫的拆除，制作與安裝
引風(fēng)機本體及煙道保溫的拆除應(yīng)該盡可能保留該部分的可利用材料，這部分可利用材料經(jīng)現(xiàn)場處理后作為備用的新建煙道材料。引風(fēng)機本體及煙道保溫制作，安裝必須按照施工技術(shù)要求及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實施。
4．引風(fēng)機基礎(chǔ)．煙道支撐基礎(chǔ)的拆除與新建
引風(fēng)機基礎(chǔ)，煙道支撐基礎(chǔ)的拆除與新建引風(fēng)機基礎(chǔ)，煙道支撐摹礎(chǔ)的拆除在不影響新建基礎(chǔ)施工的前提下可拆除爭零米，若影響新建基礎(chǔ)施工則必須以新建基礎(chǔ)施工要求的標(biāo)高為準(zhǔn)。引風(fēng)機基礎(chǔ)、煙道支撐基礎(chǔ)的新建如鋼筋材料、鋼筋6E制A泥標(biāo)號等必須接照設(shè)計院施工技術(shù)要求及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實施。
（三）引風(fēng)機節(jié)能改造應(yīng)注意的問題
(1)機組鍋爐引風(fēng)機節(jié)能工作，不僅僅只是設(shè)備的改造，還應(yīng)考慮現(xiàn)有運行方式是否合理，確定引風(fēng)機是否需要進行改造，對于確實需要改造的設(shè)備，應(yīng)首先綜合考慮對設(shè)備的運行條件進行優(yōu)化或?qū)υO(shè)備硬件進行改造，使改造投資更加合理。
(2)需要指出，靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機靜葉全開時性能曲線一般并不通過葉輪效率最高區(qū)，而在改造后試驗時靜葉開度均為全開，此時葉輪效率僅約74%，而靜葉角度約在0°時葉輪效率最高（約達82%），岡此改造后風(fēng)機運行總效率還能得到進—步提高。靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機并不是在靜葉全開時效率最高，所以應(yīng)首先確定出靜葉的最佳運行開度才能獲得最好的運行經(jīng)濟性。
(3)機組鍋爐引風(fēng)機的節(jié)能途徑多種多樣，在引風(fēng)機運行特性試驗的前提下，對節(jié)能性能進行評估預(yù)測，對多種初步擬訂的方案進行比較分析，確定出引風(fēng)機節(jié)能改造的最佳方案，同時還應(yīng)兼顧引風(fēng)機運行時的安全性和節(jié)能經(jīng)濟性，以獲得最佳的經(jīng)濟效益。特別是對要進行變頻改造的引風(fēng)機，評估工作顯得更加重委。
三、節(jié)能效益分析
為了準(zhǔn)確分析引風(fēng)機改造后在各種運行下的節(jié)能效果，選取2007年1號爐各階段負荷運稈比例作為基準(zhǔn)點，選擇158、185，216，244，276，300MW負荷作為測試點，分別進行了1號爐引風(fēng)機改造前后的對比測試．測試結(jié)果見表。
|
機組負載/MW |
300 |
276 |
244 |
216 |
185 |
158 |
|
引風(fēng)機工作電流/A |
改造前 |
148 |
138 |
128 |
125 |
124 |
126 |
|
改造后 |
134 |
126 |
105 |
99 |
94 |
93 |
|
改造后節(jié)能百分率% |
10.67 |
8.33 |
18.77 |
21.2 |
24.6 |
24.8 |
通過表1看出引風(fēng)機電流下降，引風(fēng)機改造后，特別是鍋爐負荷在60%～80%負荷區(qū)域，節(jié)電率達到了20%以上，引風(fēng)機的節(jié)能效果顯著。隨著新擴建機組的相繼投產(chǎn)，河北電州電力將進一步供大于求，如果將來負荷率更低，引風(fēng)機節(jié)能改造后的效果將更加顯著。
2007年一年該機組發(fā)電量為20,97×l08kW·h，引風(fēng)機改造前總耗電量為19.11x10
6kW·h，改造后總耗電量為14.04 x I06kW．h，節(jié)能改造后節(jié)約電量約為50.70 x10
5kW·h。按照0.32元/(kW·h)計算，每年僅耗電量一項就可節(jié)約資金162萬余元。引風(fēng)機經(jīng)改造后，取消了冷卻水系統(tǒng)，可節(jié)約大量的發(fā)電用水。按照單位時間消耗冷卻水70.44 t/h．機組年運行6500h計算，每年大約節(jié)約用水45,8 x l04t.
四、結(jié)語
引風(fēng)機節(jié)能改造后，將引風(fēng)機改造前預(yù)測的選型參數(shù)及改造后的實際運行參數(shù)相比較，引風(fēng)機的風(fēng)量基本一致．系統(tǒng)阻力與改造前比較稍有下降，這與改造后系統(tǒng)管道設(shè)計變化（彎頭形式、數(shù)量變化）有關(guān)；從引風(fēng)機帶329Mw負荷時的開度(平均70%)看，風(fēng)機的裕量大小合適，高負荷時，基本在引風(fēng)機的高效區(qū)域運行，同時又能滿足當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)漏風(fēng)或煤質(zhì)變化時對引風(fēng)機的出力需求，又降低了廠用電率，節(jié)約了大量用水，降低了檢修費用，保證了機組的安全，穩(wěn)定．經(jīng)濟運行。通過采用靜葉可調(diào)軸流技術(shù)對鍋爐引風(fēng)機進行改造，改善了鍋爐引風(fēng)機機的啟動性能，達到了機組中低負荷時節(jié)能降耗．減少噪聲污染和提高企業(yè)效益的目的。
