電廠增壓風機的節(jié)能運行

李紅梅

（華電山東龍口發(fā)電股份有限公司，山東 煙臺 265700）

0 引言

近年國家對電廠煙氣排放指標愈加嚴格， 電廠脫硫系統(tǒng)超低改造后新上設備大幅增加［1］，增加了吸收塔、漿液循環(huán)泵、氧化風機、濕式除塵、脫硫廢水處理等設備。 根據(jù)統(tǒng)計超低改造后脫硫系統(tǒng)幾乎增加了近一倍的設備，脫硫系統(tǒng)耗電量較改造前大幅升高［2］。 脫硫系統(tǒng)耗電率占純發(fā)電廠用電量20%以上，其中增壓風機用電約占脫硫系統(tǒng)電耗30%， 對脫硫系統(tǒng)設備實施節(jié)能運行對降低機組廠用電率意義重大。

1 增壓風機節(jié)能運行方式

某發(fā)電公司共有4 臺220 MW 機組， 煙道系統(tǒng)中的增壓風機為靜葉可調式軸流風機。 一爐一塔改造后利用各臺機組大小修后的啟動機會， 按增壓風機入口壓力不大于2.5 kPa 控制，試驗不啟動增壓風機只開旁路或旁路與增壓風機靜葉全開時， 機組可帶負荷情況。引風機出口至增壓風機煙道設計壓力為±5.5 kPa，事故承壓為±7.0 kPa，膨脹節(jié)設計壓力為±7.5 kPa，4 臺增壓風機壓頭全壓高于 4.1 kPa。 考慮到煙道和膨脹節(jié)有可能存在的制造、安裝瑕疵，以及壓力表計的安裝、測量方面的誤差，將增壓風機入口壓力確定為±2.5 kPa。由于煙道阻力大小不同，各機組所帶負荷情況相差較大，具體見表1。 4 號機組負荷可帶至180 MW，5 號機組可帶至210 MW （主汽流量690 t／h），具體見表 2。 從多次的試驗情況看，考慮機組設備工況穩(wěn)定性及節(jié)能，5 號機組運行中完全可停運增壓風機，按照節(jié)能運行方式進行啟停。

表1 停運增壓風機各機組最大負荷情況 單位：MW

表2 5 號機組增壓風機停運試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

2 增壓風機節(jié)能運行方式試驗

2.1 停運增壓風機后可能存在的風險

1）如煙氣只走增壓風機旁路、靜葉，增壓風機處溫度低易結露，對金屬有腐蝕，濕灰附著在葉片上，再次啟動時會造成增壓風機振動。

2）停運增壓風機、全開風機的入口擋板，在風機內部易積灰。如果煙溫高、水分低，有可能不會附著。

3）增壓風機的入口擋板、出口擋板、靜葉和增壓風機旁路擋板長時間不調整，容易卡澀。

4）停運增壓風機，用引風機對脫硫低壓省煤器吹灰，不一定能達到理想效果，脫硫低壓省煤器前后壓差可能增大。

2.2 針對安全問題制定措施

1）啟停增壓風機，嚴格執(zhí)行操作票，停運前，灰水運行聯(lián)系鍋爐運行退出 “增壓風機RB 保護”，并把本項列入操作票。鍋爐運行在盤面設置“增壓風機停運備用，禁止投入增壓風機RB 保護”警示標識。增壓風機啟動后投入RB 保護并撤銷警示標識。

2）停運增壓風機前，灰水分場查閱歷史記錄，匯總各負荷和鍋爐蒸發(fā)量條件下的脫硫低壓省煤器前后壓差作為基礎數(shù)據(jù)?；宜\行每班記錄機組負荷、低壓省煤器前后壓差、蒸發(fā)量情況，每天分析壓差變化，發(fā)現(xiàn)壓差異常增大10%，啟動增壓風機，啟動后進行吹灰。

3）增壓風機入口壓力不超過±3.0 kPa，灰水分場加強煙氣系統(tǒng)的檢查。

4）保持增壓風機稀油站、冷卻風機、擋板密封風機等輔助設備正常運行， 保證增壓風機能夠隨時啟動，運行人員正常巡檢。

5）增壓風機停運期間停止脫硫低壓省煤器擋板吹灰。

6）一般增壓風機停運11 d，啟動運行1 d，防止長期停運，風機內積灰。 停運期間每7 d 測量一次電機絕緣。

7）風門擋板活動規(guī)定：每班活動一次靜葉，根據(jù)負荷和增壓風機入口壓力，活動0～100%；啟動增壓風機時，全程開關增壓風機入口擋板和靜葉。 熱工檢修根據(jù)給油脂管理規(guī)定，對風門擋板的活動部位給油脂。

8）增壓風機每次啟動后，灰水測量電機和風機的振動值。

9）一臺引風機跳閘，立即啟動增壓風機。

3 試驗過程中的問題及處理

由于增壓風機軸封處沒有密封，試驗初期有輕微煙氣從此冒出。由于煙道壓力較大，兩處軟連接處有輕微煙氣冒出。 通過近一個月時間后，以上漏點保持不變，軸承處煙氣量減少，對漏煙處密封后無煙氣漏出。

對5 號機組增壓風機實施節(jié)能優(yōu)化運行， 為保證機組運行穩(wěn)定只在負荷高于200 MW 時啟動增壓風機。 在停運試驗期間增壓風機電流及振動值無明顯變化。停運增壓風機期間，擔心在增壓風機靜葉處及其他死角處會有積灰， 長時間停止再次啟動時會引起增壓風機負荷側的振動值增大。 分別在增壓風機停運7 d、13 d、9 d 后啟動，均跟蹤測量了振動值。增壓風機軸承負荷側和自由側振動均值均低于20 μm，與增壓風機不停運期間振動數(shù)值一致。 圖1 為停運前振動值， 圖2 為長期節(jié)能運行后啟動運行時振動曲線圖。

圖1 增壓風機停運前振動值曲線圖

圖2 增壓風機節(jié)能運行后振動值曲線圖

停運增壓風機， 擔心脫硫低壓省煤器不能進行擋板吹灰，脫硫低壓省煤器前后壓差將增大。通過在停運期間不同負荷、蒸發(fā)量，記錄觀察脫硫低壓省煤器前后壓差、低壓省煤器前后煙溫差，均在正常范圍內，換熱效果未見明顯改變，如表3 所示。

表3 5 號機組增壓風機停運脫硫低壓省煤器記錄表

5 號機組增壓風機停運后，長期處于下部的靜葉受煙氣腐蝕底座處有油狀物滲出， 這主要是增壓風機入口由微負壓變?yōu)檎龎?.0 kPa 以上，較大壓力煙氣影響使靜葉底座處滲出油狀物， 將此油狀物經取樣化驗有酸性物質， 運行一段時間靜葉出現(xiàn)卡澀不能全開到100%現(xiàn)象。 利用機組每次停機機會，增壓風機不啟動時間對軸承、靜葉進行維護處理，在不啟動期間每班定期活動靜葉0～100%嚴格執(zhí)行，5 號機組增壓風機節(jié)能運行期間啟停穩(wěn)定。

4 注意事項

啟停增壓風機，嚴格執(zhí)行操作票，停運前灰水運行聯(lián)系鍋爐運行退出“增壓風機RB 保護”，并把本項列入操作票。鍋爐運行在盤面設置“增壓風機停運備用，禁止投入增壓風機RB 保護”警示標識。 增壓風機啟動后投入RB 保護并撤銷警示標識。

加強煙氣系統(tǒng)的檢查， 增壓風機停運期間停止脫硫低壓省煤器吹灰。 嚴格執(zhí)行每班根據(jù)負荷和增壓風機入口壓力，活動靜葉開度0～100%，確保靜葉靈活和緊急情況時增壓風機及時啟動。

保持增壓風機稀油站、冷卻風機、擋板密封風機等輔助設備正常運行，保證增壓風機能夠隨時啟動，運行人員正常巡檢。

一般增壓風機停運11 d、啟動運行1 d，防止長期停運，風機內積灰。

5 增壓風機節(jié)能運行方式推廣

在平均負荷180 MW、 鍋爐蒸發(fā)量640 t／h 工況增壓風機運行時，增壓風機和引風機（變頻）合計耗電率為1.3%；停運增壓風機后，降低至1.03%，降低0.27%。綜合廠用電率較停運前降低0.07%，按每天400 萬 k·Wh 的發(fā)電量計算，每天省電 1.08 萬 k·Wh。按照5 號機組每年增壓風機至少累計停止運行260 d，省電約281 萬k·Wh，僅5 號機組每年可為電廠創(chuàng)造效益112 萬元。

隨著電力市場競爭日益嚴峻， 機組參與低谷調峰天數(shù)逐漸增多，特別是在風能、光能充沛天氣，機組參與調峰時負荷甚至降到50%容量以下， 特別是從2018 年，為配合電網深度調峰，根據(jù)5 號機組增壓風機的穩(wěn)定啟停運行經驗推廣，對3 號、4 號、6 號機組進行了在低負荷時的停運增壓風機、 在負荷高時啟動增壓風機，機組運行穩(wěn)定。在低負荷停運增壓風機期間減少對爐膛壓力的擾動，保證機組穩(wěn)定燃燒。

6 結束語

增壓風機的節(jié)能啟停運行對降低脫硫系統(tǒng)耗電率具有一定的成效， 對長期停運的增壓風機注意做好靜葉定期活動、檢查和維護及定期啟動工作，可保證機組安全經濟運行。