發(fā)電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造

李德花

摘 要： 火力發(fā)電是一種傳統(tǒng)的發(fā)電方式，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及居民的正常生活具有重要意義，引風(fēng)機(jī)是鍋爐的主要構(gòu)成部分，但是傳統(tǒng)運(yùn)行方式所產(chǎn)生的費(fèi)用較多，不具備良好的經(jīng)濟(jì)效益，在一定程度上降低了火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。文章主要針對(duì)發(fā)電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造工作進(jìn)行研究分析，并且依舊實(shí)際情況提出了一些意見，望能夠推動(dòng)鍋爐改造工作的開展，從而實(shí)現(xiàn)火電廠的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鍋爐 引風(fēng)機(jī) 性能試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TK284.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）10-0256-02

在火電廠發(fā)展過程中，風(fēng)機(jī)占據(jù)著重要地位，不僅能夠提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益，還能節(jié)約能源。通常來說，造成引風(fēng)機(jī)耗能過多的主要原因包括了：通風(fēng)設(shè)計(jì)人員對(duì)管網(wǎng)阻力數(shù)據(jù)計(jì)算存在差異、沒有無適宜性能的風(fēng)機(jī)選擇從而選擇高性能風(fēng)機(jī)等，因此，積極對(duì)發(fā)電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造具有重要的意義。

一、引風(fēng)機(jī)性能分析

此次試驗(yàn)過程中，選擇兩臺(tái)電機(jī)功率 800 kW 的型號(hào)為 Y 6 —40 —26F 引風(fēng)機(jī)，通過對(duì)引風(fēng)機(jī)以及電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了解，得知引風(fēng)機(jī)的葉輪直徑為2600mm，其轉(zhuǎn)速為960r/min，引風(fēng)機(jī)工作時(shí)的介質(zhì)溫度為130℃，介質(zhì)密度為0.87Kg/m3，在此介質(zhì)條件下，引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量每小時(shí)可以達(dá)到220000m3，風(fēng)壓為7800Pa；電機(jī)的功率為800kW，電壓為10kV，電流為58.8A，轉(zhuǎn)速為每分鐘993r。

二、試驗(yàn)狀況分析

為了在引風(fēng)機(jī)改造過程中保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，工作人員對(duì)引風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行試驗(yàn)，然后依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)引風(fēng)機(jī)改造參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過使鍋爐處于不同的負(fù)荷狀態(tài)，通過試驗(yàn)，獲取其性能。

該鍋爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)為A和B，每次選擇相同數(shù)量的工況，各個(gè)工況的試驗(yàn)內(nèi)容如下：

（1）工況1：A引風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行， B引風(fēng)機(jī)關(guān)閉，鍋爐負(fù)荷為低負(fù)荷。

（2）工況2：A引風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行， B引風(fēng)機(jī)關(guān)閉。A引風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)門開度為100%，然后將鍋爐負(fù)荷調(diào)整至相應(yīng)引風(fēng)量下的負(fù)荷。

（3）工況3：開啟B引風(fēng)機(jī)，A引風(fēng)機(jī)保持運(yùn)行，A引風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)門開度為100%，對(duì)B引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口風(fēng)門進(jìn)行調(diào)整，將鍋爐的負(fù)荷調(diào)到額定值，此時(shí)，總引風(fēng)量為額定鍋爐負(fù)荷下的最大值。

（4）工況4：A、B兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)都投入使用，鍋爐負(fù)荷、總引風(fēng)量維持在工況3下的數(shù)值，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的電流相同。

（5）工況5：A、B兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)都投入使用，鍋爐負(fù)荷高負(fù)荷，并且使得兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的電流相同。

（6）工況 6： A、B兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)都投入使用，鍋爐負(fù)荷、總引風(fēng)量恢復(fù)到工況3，B引風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)門開度為100%，A調(diào)整到合適數(shù)值即可。

通過觀察，工況 3以及工況 6一邊的引風(fēng)機(jī)口風(fēng)門全開、另一側(cè)引風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)門開度較小使得除塵器后的兩側(cè)煙道的煙氣量存在的差異較大，因此，工況 3以及工況 6數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不對(duì)其進(jìn)行分析。

三、試驗(yàn)結(jié)果與分析

1.鍋爐引風(fēng)機(jī)風(fēng)量選型分析

依據(jù)下表進(jìn)行分析，在同樣的狀況下，A引風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)以及出力都明顯弱于B引風(fēng)機(jī)。因此，選擇A引風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。改造過程中，工作人員將工況4的煙量調(diào)整到正常狀態(tài)、對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)計(jì)、高癢量的數(shù)值為105.69m3/s，此時(shí)鍋爐的引風(fēng)量為105.69m3/s，單獨(dú)的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)量為52.99m3/s，取值為53m3/s。因此，選擇工況 1 的風(fēng)量作為改造引風(fēng)量。在高負(fù)荷220t/h、高癢量5.0%、引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口密度為0.86Kg/m3、引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為965r/min時(shí)，此時(shí)鍋爐總引風(fēng)量為98.44m3/s，單臺(tái)引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)量為49.33m3/s，因此，工況2的引風(fēng)量用于鍋爐風(fēng)機(jī)選型的引風(fēng)量。

2.不同試驗(yàn)工況下引風(fēng)機(jī)風(fēng)壓試驗(yàn)

由圖一可知，工作人員將滿負(fù)荷試驗(yàn)工況 4 的引風(fēng)機(jī)風(fēng)壓調(diào)整到正常狀態(tài)下，對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)計(jì)、高癢量的數(shù)值正常是，此時(shí)的數(shù)值為A側(cè)6147Pa，B側(cè)為6045Pa，工作人員通過分析，為了試驗(yàn)的安全運(yùn)行，并且B側(cè)的壓力數(shù)值不可用，因此，選擇A、B兩側(cè)中間最大的值進(jìn)行使用。在該取值過程中，風(fēng)門的開度依舊為工況4風(fēng)門開度的72%-81%，此時(shí)引風(fēng)機(jī)依據(jù)有較大的風(fēng)壓富裕量。

在高負(fù)荷220t/h、高氧量5.0%、引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口密度為0.86Kg/m3、引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為965r/min，鍋爐總引風(fēng)量為 98.44m3/s、單臺(tái)引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)量為49.22m3/s時(shí) ， 所需風(fēng)壓為5308.5 Pa，工作人員通過相應(yīng)的分析，選用工況2符合實(shí)際的需求。

3.引風(fēng)機(jī)改型設(shè)計(jì)參數(shù)匯總確定

工作人員通過對(duì)幾種改型設(shè)計(jì)工況的風(fēng)量、風(fēng)壓進(jìn)行推算，能夠獲取改造需要的參數(shù)。

工作人員通過對(duì)鍋爐工況的不同狀況、不同煤種引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析及實(shí)驗(yàn)，決定對(duì)引風(fēng)機(jī)的葉輪 、集流器 、機(jī)殼蝸舌 、出口煙道流線等部位進(jìn)行改造。未改造的風(fēng)機(jī)出煙口的擴(kuò)散角為18°，不能滿足實(shí)際需求。相關(guān)規(guī)定要求出煙口的擴(kuò)散角度應(yīng)該小于12°。另外，工作人員為了降低改造的成本，保留了原來的一些設(shè)備，例如：電機(jī)、風(fēng)箱、軸等。工作人員通過對(duì)前面性能進(jìn)行分析，并且對(duì)設(shè)計(jì)工況風(fēng)量 、風(fēng)壓進(jìn)行推算，能夠得出改良以后的設(shè)計(jì)參數(shù)匯總，并且選擇一些業(yè)績(jī)較好引風(fēng)機(jī)制造企業(yè)對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行生產(chǎn)，才能保證其質(zhì)量。

4.不同試驗(yàn)工況下煙氣量特性

其他4種工況鍋爐引風(fēng)機(jī)風(fēng)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

鍋爐引風(fēng)機(jī)風(fēng)壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖：

在改良過程中，工作人員最終確定相應(yīng)的改型參數(shù)，然后在和火電廠的實(shí)際狀況進(jìn)行分析，決定選擇Y-7-25-5（Z）型引風(fēng)機(jī)，葉輪（防磨處理）、集流器、機(jī)殼等一些主要部件都由該電廠進(jìn)行制作，出口煙道由相關(guān)公司代為設(shè)計(jì)，并且由該電力企業(yè)的生產(chǎn)部門進(jìn)行生產(chǎn)。

改良后的鍋爐引風(fēng)機(jī)各項(xiàng)參數(shù)分別為：介質(zhì)密度0.87kg/m3，引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為每分鐘960r，風(fēng)量為每小時(shí)220000m3，全壓為5574Pa，比轉(zhuǎn)數(shù)為61.4，風(fēng)機(jī)效率為83%，軸功率為605kW，運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速為每分鐘996r，風(fēng)量為每小時(shí)336200m3，全壓為6002Pa，軸功率為725.2kW，電機(jī)效率、傳動(dòng)效率以及裝置效率分別為95%、98%以及77.4%，運(yùn)行轉(zhuǎn)速下的耗電功率為778.9kW，電機(jī)電流為49.27A，電機(jī)容量應(yīng)大于827kW，當(dāng)電機(jī)的容量為800kW時(shí)其富裕系數(shù)為1.16.

其中鍋爐引風(fēng)機(jī)A改型后參數(shù)具體為：對(duì)應(yīng)風(fēng)門開度在TB運(yùn)行點(diǎn)和MCR運(yùn)行點(diǎn)分別為0度和30度，入口溫度以及入口密度在兩處運(yùn)行點(diǎn)都是一樣的，入口溫度為140℃，入口密度為0.87kg/m3，運(yùn)行狀態(tài)下的TB運(yùn)行點(diǎn)和MCR運(yùn)行點(diǎn)的體積流量分別為92.3m3/s和89m3/s，風(fēng)機(jī)全壓分別為6000Pa和5574Pa，風(fēng)機(jī)效率為84.7%以及80.3%，壓縮性修正系數(shù)為0.9795及0.9809，風(fēng)機(jī)軸功率為710.8kW和689.2kW，兩處運(yùn)行點(diǎn)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為每分鐘980r，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為1650kgm3。

在鍋爐引風(fēng)機(jī)改造工作完成投入使用以前，工作人員對(duì)A引風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡調(diào)整，軸承振動(dòng)不能超過0.03mm，機(jī)械性能能夠滿足實(shí)際的需求。鍋爐引風(fēng)機(jī)A在滿足狀下，平均負(fù)荷為198t/h左右，相比改造之前負(fù)荷均值上升了38t/h，單引風(fēng)機(jī)技能夠滿足現(xiàn)階段的負(fù)荷要求，并且對(duì)風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行有效測(cè)試，其工作效率為78.6%。

5.鍋爐經(jīng)濟(jì)性能分析

工作人員通過對(duì)電力市場(chǎng)以及供熱市場(chǎng)按照年發(fā)電利用小時(shí)6400h，年供熱為22000t，預(yù)測(cè)鍋爐年產(chǎn)汽3270 000t，機(jī)組引風(fēng)機(jī)的單機(jī)耗能相比改造前降低了1.55Wh/t，每年節(jié)約用電大約為5068500kWh，引風(fēng)機(jī)改造完成以后，每年節(jié)約效益為237.7萬元/年。

四、結(jié)語

綜上所述，火電企業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中，引風(fēng)機(jī)所耗費(fèi)的能源較大，積極對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，根據(jù)原有引風(fēng)機(jī)系類，最終確定選擇Y4-60-14No.25.5F型引風(fēng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為1450r/min，壓力為：44040pa，流量為：1566m3/h，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的節(jié)約。文章通過相關(guān)試驗(yàn)，明確了鍋爐引風(fēng)機(jī)改造的內(nèi)容，同時(shí)也證明了改造的重要性。

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