鍋爐密封風機節(jié)能改造

韓麗娜，李紹剛

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州　261400)

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鍋爐密封風機節(jié)能改造

韓麗娜，李紹剛

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州261400)

摘要：華電萊州發(fā)電有限公司原密封風機電能浪費大，軸承磨損嚴重。采用永磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)對A密封機進行調(diào)速節(jié)能改造，并進行了冷、熱態(tài)試驗。與B密封風機相比，改造后的A密封風機有效降低了廠用電，提高了機組的安全性。

關(guān)鍵詞：密封風機；節(jié)能；改造；永磁調(diào)速

1設(shè)備簡介

密封風的主要作用是給磨煤機提供密封氣源，以防止煤粉侵入磨輥軸承及風粉混合物外漏，同時該系統(tǒng)還向給煤機、噴燃器火檢探頭及空氣預熱器(以下簡稱空預器)上、下軸端提供密封和冷卻風，因此，密封風機運行穩(wěn)定性十分重要[1]。

對密封風機進行永磁節(jié)能技術(shù)應用改造，采用永磁調(diào)速器減少設(shè)備振動，提高電機與負載的可靠性，減少設(shè)備維護，根據(jù)液位自動調(diào)節(jié)負載端的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)速節(jié)能的目的。

2原密封風機系統(tǒng)情況

每臺鍋爐配置100%容量的密封風機2臺，1運1備，向6臺磨煤機及磨煤機進、出口擋板提供密封風(鍋爐冷一次風向給煤機提供密封風)，防止煤粉外漏。密封風機吸風取自一次風機出口，經(jīng)過濾器后吸入密封風機。密封風機及其電機的主要參數(shù)見表1。

3密封風機系統(tǒng)改造[2-5]

3.1改造必要性分析

#1鍋爐A，B密封風機長期滿負荷運行，用閥門和擋板控制流量，負載運行能耗高，廠用電使用量高。高速運行的密封風機不間斷地為鍋爐制粉系統(tǒng)提供密封風，原密封風機設(shè)計余量較大，電能浪費大，且電機由于長期高速運行，軸承磨損嚴重，影響電機長期安全、穩(wěn)定運行。為了降低密封風機的能耗水平，有必要對密封風機進行改造。

表1　密封風機及其電機的主要參數(shù)

3.2改造方案

經(jīng)過對改造前、后的運行參數(shù)以及改造技術(shù)要求的充分論證，采用永磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)對#1鍋爐A密封風機進行改造，延長原密封風機基礎(chǔ)，增加永磁調(diào)速器，安裝必可測永磁傳動器，其參數(shù)見表2，以降低廠用電，提高系統(tǒng)的可靠性。

永磁調(diào)速器自帶電動執(zhí)行器，在分散控制系統(tǒng)(DCS)上新增操作界面，用永磁調(diào)速器來調(diào)節(jié)負載的轉(zhuǎn)速，從而達到節(jié)能的目的。改造的內(nèi)容主要包括以下幾方面。

假設(shè)模型中的風險厭惡因子 λ=0.7，β=1，A=0，B=0.6 時，利用Matlab 2016a軟件對模型進行求解，可以得到均值—方差—熵模型的投資策略情況見表2。

(1)基礎(chǔ)相對延長680 mm。

(2)電機向風機反方向移動680 mm，中間放置永磁調(diào)速器。

(3)在DCS畫面新增控制畫面，可手動控制永磁調(diào)速器開度，新增水泵轉(zhuǎn)速顯示，比例-積分-微分(PID)閉環(huán)自動根據(jù)母管壓力控制程序及故障報警。

表2　必可測永磁傳動器參數(shù)

(4)電機的動力電纜和信號電纜的長度不夠，需重新敷設(shè)。為執(zhí)行器添加動力電纜，可從動力機房到電機敷設(shè)動力電纜，采用三相4線制接線，單根線纜的截面積為2.5 mm2，其電源參數(shù)見表3。

表3　執(zhí)行器電源參數(shù)

以1臺風機為例，從DCS控制室到現(xiàn)場控制柜，需鋪設(shè)永磁調(diào)速器的監(jiān)控以及控制屏蔽線，其參數(shù)見表4。

表4　永磁調(diào)速器控制屏蔽線參數(shù)

密封風機改造前現(xiàn)場如圖1所示，密封風機改造后現(xiàn)場如圖2所示。

圖1　密封風機改造前現(xiàn)場

圖2　密封風機改造后現(xiàn)場

4設(shè)備改造后取得的效果

設(shè)備改造后，進行試驗，以#1鍋爐A密封風機為對象，為防止熱態(tài)調(diào)整制粉系統(tǒng)跑粉，初次試驗在冷態(tài)下進行，試驗數(shù)據(jù)見表5、表6，熱態(tài)試驗數(shù)據(jù)選擇在機組負荷為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)工況下進行。

風機試驗步驟為保持#1鍋爐A密封風機入口調(diào)節(jié)擋板全開，逐漸降低A密封風機轉(zhuǎn)速，調(diào)整密封風與一次風差壓，達到安全、節(jié)能運行的目的。

通過調(diào)閱生產(chǎn)日志發(fā)現(xiàn)，2015-11-04 T 06：34：00，#1機組負荷960 MW，A，B，C，E，F(xiàn)磨煤機運行，啟動D磨煤機，密封風機差壓設(shè)定值為4.25 kPa，開啟D磨煤機密封風門后差壓降至4.06 kPa，聯(lián)啟備用密封風機。隨后C磨煤機密封風差壓由2.300 kPa降至1.992 kPa，B磨煤機密封風差壓由2.660 kPa降至2.350 kPa，其他運行磨煤機密封風差壓均大于3.150 kPa。將密封風機差壓設(shè)定值升至4.500 kPa，至2015-11-13 T 13：00：00前，啟動磨煤機投入密封風時均未聯(lián)啟備用密封風機。

2015-11-13 T 12：30：00，#1機組負荷965 MW，A，B，D，E，F(xiàn)磨煤機運行，啟動C磨煤機，密封風機差壓設(shè)定值為4.50 kPa，開啟C磨煤機密封風門后差壓降至4.04 kPa，聯(lián)啟備用密封風機。隨后B磨煤機密封風差壓由2.60 kPa降至2.30 kPa，其他運行磨煤機密封風差壓均大于3.15 kPa。將密封風機差壓設(shè)定值升至4.75 kPa，調(diào)整后的試驗數(shù)據(jù)見表7。

表5　A密封機冷態(tài)試驗數(shù)據(jù)(2015-10-28)

表6　B密封機冷態(tài)試驗數(shù)據(jù)(2015-10-28)

表7　熱態(tài)試驗數(shù)據(jù)(2015-11-13)

注：A磨煤機密封風與一次風差壓3.15 kPa為熱工測點滿量程。

5結(jié)論

通過表5可以看出，#1鍋爐A密封風機轉(zhuǎn)速為1 218 r/min、調(diào)速器開度指令為43%、電流為185 A時，達到B密封風機206 A運行時的密封風壓參數(shù)，運行電流節(jié)約20 A。假設(shè)#1機組全年運行330 d，電壓為380 V，功率因數(shù)為0.85，系數(shù)取1.732，則節(jié)約電量20×380×1.732×0.85×24×330÷1 000=88 614.66 (kW·h)。

通過熱態(tài)試驗結(jié)果可以看出，6臺磨煤機運行時，與#2鍋爐相比，#1鍋爐A密封風機能有效降低運行密封風壓力，電流可降低90 A左右，每天節(jié)電約1 200 (kW·h)。假設(shè)#1機組全年運行330 d，則節(jié)約電量90×380×1.732×0.85×24×330÷1 000=398 765.98 (kW·h)，節(jié)能效果顯著。

因此，采用永磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)對#1鍋爐A密封風機進行調(diào)速節(jié)能改造，可有效降低廠用電，提高系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻：

[1]錢魁昌.風機手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999.

[2]譚杰.磨煤機一次風量測量系統(tǒng)改造[J].華電技術(shù)，2008,30(2)：20.

[3]劉新輝.鍋爐密封風機系統(tǒng)研究與改造[J].東北電力技術(shù)，2002(12)：21-24.

[3]潘海鴻.中速磨密封風機的改造[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2003，21(3)：32-34.

[5]邢希東，邱盈忠，冀子明，等.600MW燃煤機組鍋爐密封風機節(jié)能改造[J].陜西電力,2015，43(2)：84-88.

(本文責編：弋洋)

收稿日期:2016-01-19；修回日期:2016-03-08

中圖分類號：TM 621.2

文獻標志碼：B

文章編號：1674-1951(2016)03-0066-03

作者簡介：

韓麗娜(1985—)，女，山東濟南人，工程師，工學碩士，從事電廠運行方面工作(E-mail:lina0904@163.com)。

李紹剛(1982—)，男，山東曲阜人，工程師，工學碩士，從事電廠運行方面工作(E-mail:15153577692@139.com)。