近年來隨著300MW機(jī)組在電網(wǎng)中越來越多地參與調(diào)峰,如何降低300MW機(jī)組在不同負(fù)荷下的輔機(jī)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(jī)進(jìn)行節(jié)能改造,改善了風(fēng)機(jī)的啟動性能,達(dá)到了機(jī)組中低負(fù)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(jī)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(diǎn),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(jìn)型的300MW機(jī)組,其中1號機(jī)組鍋爐配置一臺CSDC -3550/2248DWDI65%型雙吸式離心引風(fēng)機(jī)。該引風(fēng)機(jī)的支撐方式為滑動軸承式支撐,風(fēng)機(jī)所配電機(jī)的功率為高速3700kW,低速1850kw,但在實(shí)際運(yùn)行中風(fēng)機(jī)的最高功率為1600kW,很明顯,風(fēng)機(jī)存在設(shè)計富裕量過大的缺點(diǎn)。由于風(fēng)機(jī)在設(shè)計時富裕量相對實(shí)際情況較大,風(fēng)機(jī)擋板在額定負(fù)荷下開度儀為開度總額的50%~60%,節(jié)流損失較大,風(fēng)機(jī)在機(jī)組調(diào)蜂時不能滿足低負(fù)荷運(yùn)行所要求的最小風(fēng)量。當(dāng)電機(jī)在低功率情況下運(yùn)行時,風(fēng)機(jī)的設(shè)計特性與風(fēng)機(jī)工作管系統(tǒng)昀阻力特性不匹配。風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行使用時效率很低,當(dāng)機(jī)組發(fā)電負(fù)荷為310MW時,風(fēng)機(jī)的最高效率僅為70%.當(dāng)機(jī)組發(fā)電負(fù)荷小于等于240MW時,風(fēng)機(jī)設(shè)備的使用效率在40%左右。從實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率結(jié)果分析,風(fēng)機(jī)消耗廠用電量較大,單位消耗量高,直接影響機(jī)組整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。為提高引風(fēng)機(jī)的使用效率,為企業(yè)節(jié)能增收,必須對鍋爐引風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造技術(shù)進(jìn)行分析研究.
二、引風(fēng)機(jī)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(jī),使新風(fēng)機(jī)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(jī)、電機(jī)的設(shè)計參數(shù)選取過大,引風(fēng)機(jī)相當(dāng)于重新安裝、制造,而電機(jī)仍存在功率過大問題。近年來國內(nèi)多家引風(fēng)機(jī)制造廠通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的軸流式引風(fēng)機(jī),此類引風(fēng)機(jī)有較寬的高效運(yùn)行區(qū),而且噪聲較低,引風(fēng)機(jī)葉片的防磨已不是問題。目前,我國大部分機(jī)組都采用靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī),河北某發(fā)電廠對機(jī)組引風(fēng)機(jī)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(jī),對煙道作出相應(yīng)的改造,對引風(fēng)機(jī)、電機(jī)的基礎(chǔ)進(jìn)行重新澆筑施工。 。
(二)節(jié)能改造方案實(shí)施
1.引風(fēng)機(jī)煙道的拆除,制作與安裝
引風(fēng)機(jī)煙道(包括金眉補(bǔ)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(jī)煙道(包括金屬補(bǔ)償器)的制作,安裝必須嚴(yán)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(shí)施。
2.引風(fēng)機(jī)的拆除與安裝
引風(fēng)機(jī)電機(jī).電動執(zhí)行機(jī)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(jī)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(jī)械廠提供的《AN系列軸流風(fēng)機(jī)安裝總圖》,《AN系列軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)品使用說明書》及電力機(jī)械廠現(xiàn)場服務(wù)人員的指導(dǎo)下實(shí)施。
3.引風(fēng)機(jī)本體及煙道保溫的拆除,制作與安裝
引風(fēng)機(jī)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(jī)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(shí)施。
4.引風(fēng)機(jī)基礎(chǔ).煙道支撐基礎(chǔ)的拆除與新建
引風(fēng)機(jī)基礎(chǔ),煙道支撐基礎(chǔ)的拆除與新建引風(fēng)機(jī)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(jī)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(shí)施。
(三)引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造應(yīng)注意的問題
(1)機(jī)組鍋爐引風(fēng)機(jī)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(yùn)行方式是否合理,確定引風(fēng)機(jī)是否需要進(jìn)行改造,對于確實(shí)需要改造的設(shè)備,應(yīng)首先綜合考慮對設(shè)備的運(yùn)行條件進(jìn)行優(yōu)化或?qū)υO(shè)備硬件進(jìn)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(jī)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(yàn)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(dá)82%),岡此改造后風(fēng)機(jī)運(yùn)行總效率還能得到進(jìn)—步提高。靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)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(yùn)行開度才能獲得最好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
(3)機(jī)組鍋爐引風(fēng)機(jī)的節(jié)能途徑多種多樣,在引風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性試驗(yàn)的前提下,對節(jié)能性能進(jìn)行評估預(yù)測,對多種初步擬訂的方案進(jìn)行比較分析,確定出引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的最佳方案,同時還應(yīng)兼顧引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時的安全性和節(jié)能經(jīng)濟(jì)性,以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。特別是對要進(jìn)行變頻改造的引風(fēng)機(jī),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(jī)改造后在各種運(yùn)行下的節(jié)能效果,選取2007年1號爐各階段負(fù)荷運(yùn)稈比例作為基準(zhǔn)點(diǎn),選擇158、185,216,244,276,300MW負(fù)荷作為測試點(diǎn),分別進(jìn)行了1號爐引風(fēng)機(jī)改造前后的對比測試.測試結(jié)果見表。
機(jī)組負(fù)載/MW |
300 |
276 |
244 |
216 |
185 |
158 |
引風(fēng)機(jī)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(jī)電流下降,引風(fēng)機(jī)改造后,特別是鍋爐負(fù)荷在60%~80%負(fù)荷區(qū)域,節(jié)電率達(dá)到了20%以上,引風(fēng)機(jī)的節(jié)能效果顯著。隨著新擴(kuò)建機(jī)組的相繼投產(chǎn),河北電州電力將進(jìn)一步供大于求,如果將來負(fù)荷率更低,引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造后的效果將更加顯著。
2007年一年該機(jī)組發(fā)電量為20,97×l08kW·h,引風(fēng)機(jī)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(jī)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(jī)組年運(yùn)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(jī)節(jié)能改造后,將引風(fēng)機(jī)改造前預(yù)測的選型參數(shù)及改造后的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)相比較,引風(fēng)機(jī)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(jī)帶329Mw負(fù)荷時的開度(平均70%)看,風(fēng)機(jī)的裕量大小合適,高負(fù)荷時,基本在引風(fēng)機(jī)的高效區(qū)域運(yùn)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(jī)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(fèi)用,保證了機(jī)組的安全,穩(wěn)定.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過采用靜葉可調(diào)軸流技術(shù)對鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造,改善了鍋爐引風(fēng)機(jī)機(jī)的啟動性能,達(dá)到了機(jī)組中低負(fù)荷時節(jié)能降耗.減少噪聲污染和提高企業(yè)效益的目的。