某1 025 t/h鍋爐引風機和增壓風機合一技術改造

田宏偉

(國電諫壁發(fā)電廠，江蘇鎮(zhèn)江 212006)

某廠8號330 MW汽輪發(fā)電機組，其鍋爐為SG-1025/16.77-M854型，亞臨界中間一次再熱控制循環(huán)，雙爐膛Π型露天布置，平衡通風，四角切向燃燒，固態(tài)排渣爐。鍋爐采用中間儲倉系統、乏氣送粉方式。配置4臺DTM350/600型鋼球磨，8號爐配備2臺FAF-23.7-13.3-1型動葉可調軸流式送風機，2臺SAF28-18-1型動葉可調軸流式引風機。脫硫系統于2009年3月份投產，脫硫系統采用石灰石—石膏濕法脫硫，未安裝GGH設備，一爐一塔一臺脫硫增壓風機，增壓風機為AN45e6型靜葉調軸流式通風機，轉速為360 r/min。自脫硫系統投運以來，引風機和增壓風機的電耗較高，為了實現最大程度上的節(jié)能降耗效果，該廠對脫硫增壓風機和引風機實施二合一改造[1]。通過對2008年7月在330 MW，265 MW，180 MW 3個工況下鍋爐煙風系統和2009年7月在上述3個工況下的脫硫系統運行參數試驗數據的分析，對脫硫增壓風機和引風機合一方案的可行性進行了論證，認為采用以引風機為基礎取代增壓風機進行二合一改造在技術上是可行的，于是決定在8號機組大修中立項實施。

1改造方案

1.1方案的選用

方案一。以增壓風機為基礎取代引風機進行二合一改造。由于增壓風機為靜葉調節(jié)軸流式風機，其調節(jié)效率低于動葉調節(jié)軸流式引風機。且現增壓風機的全壓低，若要用增壓風機取代引風機進行二合一改造，則節(jié)電量低于引風機改造，改造費用將遠高于引風機改造方案。經初步計算以增壓風機為基礎進行增容改造，每年節(jié)電約78 960 kW·h，改造投資費用卻高達350萬元，經濟上不可行。另外，使用單臺增壓風機來實現風機二合一改造，一旦脫硫系統或增壓風機出現故障，機組就必需停機搶修，運行中風險比較高，不利于機組安全穩(wěn)定運行。

方案二。以引風機為基礎取代增壓風機進行二合一改造。要保證風機二合一改造方案的成功實施，首先要摸清楚引風機各個工況下實際運行情況。系統風量以2008年實際測量風量為主，系統風壓在2008年實測引風機風壓的基礎上加上脫硫系統阻力即為二合一后新風機運行的全風壓，總流量維持不變，具體運行參數如表1所示。

表1風機實際運行點參數及二合一改造后新風機需要運行點參數

由于鍋爐額定蒸發(fā)量為1 025 t/h，故需將引風機實測風量換算到1 025 t/h，換算后單臺引風機的風量為1 015 437 m3/h?？紤]到空預器漏風及煤質變差等情況，單臺引風機設計風量的裕量取為10%，則單臺引風機風量為1 116 980 m3/h（310.25 m3/s）。 圓整后，單臺風機設計風量為 1 150 000 m3/h（319.4m3/s）。

BMCR工況（蒸發(fā)量為1 025 t/h）時的單臺引風機的最大風壓為3 824 Pa。脫硫系統阻力按其設計值1 550 Pa計。風機二合一實施后，風機全壓需要5 374 Pa。風機設計全壓裕量取15%，則設計全壓為6 180 Pa。圓整后，風機最后設計風壓取為6 200 Pa。

1.2方案二電機額定功率的校核

在上述煙氣系統狀況下，新風機設計流量為319.4 m3/s，設計風壓為6 200 Pa，風機效率取85%。電機功率裕量取5%（電機裕量選取較小是由于風機風量和風壓已取裕量），二合一實施后引風機電機額定功率則為2 421.8 kW，原引風機電機額定功率為2 500 kW，故原引風機電機功率足夠。

可見，8號機組鍋爐采用引風機為基礎取代增壓風機進行二合一改造后，引風機和電機能夠滿足二合一后風量和全壓要求，無需對原引風機進行任何改動。僅需在引風機出口到脫硫增壓風機出口之間加裝煙道，其余設備無需進行任何變動。同時需對引風機、煙囪的煙道承壓能力進行校核，對承壓能力不能滿足要求的要按排加固[2]。

2改造方案的實施

改造工程于2010年10月1日正式啟動，同年11月17日結束，歷時48 d。在對西安熱工研究院提供的改造圖紙進行審核時，發(fā)現2個主要問題：（1）土建施工要采用打樁作基礎，施工工期及施工場地均不允許；（2）施工圖紙未注明原有測點的安裝位置。經溝通，西安熱工研究院同意對土建施工基礎進行出圖改動 （采用澆注樁），使之既能保證原設計強度，又能保證現場施工及工期。由于西安熱工研究院對原脫硫煙道上測點布置不清楚，該廠根據測點位置的要求在新增煙道上重新開孔布置，并得到西安熱工研究院的同意。

根據改造方案，首先拆除增壓風機本體及進、出口煙道及附件。為節(jié)省投資，該廠要求保護性拆除，確保拆下的部件完整、完好。拆除時現場有專人進行監(jiān)護，特別在割口位置要求三方技術人員 （施工方、鍋爐檢修、設管部）確認，以防割錯位置。 起吊作業(yè)是拆除過程中比較危險的作業(yè)點，在施工安全技術措施中各拆除部件的重量全部分項列出，嚴防超重起吊，并且現場做好警示工作，確保起吊作業(yè)的安全。拆下的部件運輸過程中做好防碰壞的措施，在堆放場地保管好。先將拆除的部件全部拆完，再進行土建基礎開挖和基礎澆注工作，防止開挖過程中對脫硫系統在運設備的影響以及對地下設施的破壞。要求施工嚴格按照圖紙進行，不準超范圍開挖。鋼架安裝過程中主要做好鋼架定位工作，防起重傷害，保證焊接質量。新增煙道安裝主要做好定位工作確保膨脹方向正確。在整個工程施工過程中都有專人負責，遇到技術、備品問題設管部均及時協助解決，保證工程在預定的工期內安全、優(yōu)質完成。

3改造后效果

引、增合一改造后，2010年12月5日至12月13日該廠與西安熱工研究院共同對8號機組風機二合一改造后的效果進行了熱態(tài)試驗。

3.1運行安全性分析

熱態(tài)試驗最大試驗工況為330.0 MW，鍋爐蒸發(fā)量僅為999.0 t/h，而機組BMCR工況的鍋爐蒸發(fā)量為1 025 t/h。要對比風機的特性參數實測值與設計值，前者與后者就得換算到同一工況下，即根據實測的各風機流量與全壓的關系，流量與鍋爐蒸發(fā)量的關系，將330.0 MW工況時的風機實測參數換算到設計條件（1 025 t/h蒸發(fā)量）下進行分析。引風機熱態(tài)試驗值與BMCR、TB設計值比較。

表2引風機熱態(tài)試驗值與BMCR和TB設計值比較

從表2中可以看出，在999.0 t/h蒸發(fā)量下實測引風機風量低于BMCR工況設計風量，風壓也低于BMCR工況設計全壓。將實測風量和全壓換算到1 025 t/h蒸發(fā)量后，風機風量比BMCR工況設計風量低13.0%，風機全壓低13.1%；與TB點設計值相比，風機風量裕量為18.8%，全壓裕量為13.5%。

風機二合一改造后，引風機仍有一定的風量裕量和全壓裕量，即使遇到夏季工況或煤質變差、空預器漏風增加等情況，引風機仍能夠滿足二合一運行要求。

3.2節(jié)能效果分析

實施二合一改造主要目的是實現機組的節(jié)能降耗，下面就風機二合一改造前后節(jié)能情況進行分析。8號機組風機在各個工況下的節(jié)電參數如表3和表4所示（二合一改造參數以實測平均值計算）。

風機實施二合一改造后，增壓風機不再耗功，引風機由于系統阻力增加使其運行效率提高，但用電量略有上升。二合一改造后，取消了增壓風機，從引風機軸功率變化可以看出，2臺引風機平均用電量增加了38.73 kW·h，停用增壓風機后，節(jié)電量為890.7 kW·h，則機組平均電約851.97 kW/h。如果機組年運行按7 200 h計，每度電按0.43元，各個工況各占1/3時間，則年平均節(jié)省費用可達263.8萬元。該廠8號機組引風機改造費用共計約200萬元，因此僅需9個月左右即可收回投資。

表3引風機改造前和增壓風機參數

4結束語

經過風機二合一改造后，引風機仍有一定的風量裕量和全壓裕量，現有引風機能夠滿足機組各個工況下的運行要求。風機二合一改造后，風機耗電量大幅度的降低，機組平均節(jié)電約851.97 kW·h，廠用電率約下降0.2%，節(jié)能效果相當突出。

表4引風機改造后參數

[1]劉家鈺，王寶華，岳佳全，等.1 000 MW機組引風機與脫硫增壓風機合并改造研究[J].熱力發(fā)電，2010，39（8）：45-48.

[2]郭立君.泵與風機[M].北京：中國電力出版社，2008.