大型火电机组轴流引风机变频调节与动叶可调节能效果分析

2015-01-04梅映新刘明星

船电技术 2015年5期

梅映新，刘明星

（武汉船用电力推进装置研究所，武汉 430064）

0 引言

针对国内某600 MW火电机组运行情况，我们发现用户的用电需求会经常发生变化，此时该火电机组不得不经常做调峰变负荷运行，因此，该火电厂的轴流引风机会经常处于低负荷运行，运行的工况点会经常偏离高效区。运行效率不高，造成了机组供电煤耗升高，降低了机组的经济性，为此有必要对该电厂的静叶可调轴流引风机进行节能改造。本文对该电厂型号为G158/363的两台静叶可调轴流引风机提出了两种节能改造方案：变频调节和动叶调节

1 变频调节方案和动叶可调方案的研究

1.1 变频调节方案的研究

由于引风机在变频改造时，静叶开度固定，通过转速的变化，其负荷及相应的工况点符合相似理论，将A、B侧引风机相似工况点的连接曲线及引风机不同转速下的特性曲线作在一张图上，如图1所示。

由图1可得 A、B侧引风机经变频改造后的600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW五个工况点分别为图1中的M、N、O、P、Q和M，、N，、O，、P，、Q，点。假定引风机的传动装置效率为0.98，引风机的高压变频器的效率为0.96，经相似理论知识可推算出经变频改造后的引风机在 M、N、O、P、Q 和 M，、N，、O，、P，、Q，点的参数。可将M、N、O、P、Q和M，、N，、O，、P，、Q，点是看作为一台引风机在不同流量百分比下的工作参数，将推算出的参数与引风机经变频改造前热态试验分析得出的参数比较如表1所示：

该电厂经变频调节改造后，由表3和表4分析，我们可以得到以下结论：

1）A、B侧引风机在较高流量下，风机运行效率提高很少,且随着流量的下降，引风机运行效率显著提高，且处于高效率区运行。

2）在额定流量附近，带动A、B侧引风机的电机的输入功率没有下降反而增加了耗功，但随着风机流量的不断下降，节电率逐渐提高，特别是在中、低负荷时，节电效果更为明显。

1.2 动叶可调节能方案的研究

在静叶可调轴流引风机动叶改造前和改造后，该电厂根据《电站锅炉引风机现场性能试验》（我国的电力行业标注 DL/T469-2004），分别在600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW五个工况下，对该电厂的两台静叶可调轴流引风机进行热态试验分析。将A、B两侧引风机五个工况点的参数看作为引风机在不同流量百分比下的工作参数，因此得出改造前后的主要参数比较如表2所示。

由表2分析，静叶可调引风机经动叶调节改造后，我们可以得出以下结论：

1）经动叶改造后，静叶可调引风机的A、B侧的运行效率都有显著提高，且随着风机流量的下降，改造前后风机运行效率差不断的提高，且都处在高效率区运行。

2）经动叶改造后，带动静叶可调引风机的电机输入功率都有明显的降低，特别在中、低流量下，下降的更为明显，且随着风机流量的下降，每小时节电量逐渐提高，节电效果更加客观。

2 变频调节与动叶可调方案节电率比较

由以上对变频调节和动叶调节方案的研究，分别对两种方案引风机效率的提高量及效率差和引风机节电率及两种方案的节电率差的拟合曲线做在一张图上进行比较，如图2图3所示。

由图2和图3分析，我们可得到以下结论：

1）随着引风机流量百分比的增加，两种改造方案导致引风机效率的提高量逐渐下降，当引风机流量百分比大于0.71时，动叶调节优于变频调节，而引风机流量百分比小于0.71时，变频调节则更好。

2）随着引风机的流量的增加，两种改造方案的造成引风机的效率提高值量节电率都逐渐下降，变频改造方案下降的斜率大于动叶改造方案。在额定流量附近，若采用变频改造方案，两侧引风机节电率为负值，不但没有达到节能效果，反而增加了耗电量。

3）随着引风机的流量的增加，两种节电率差是随着引风机流量的增加而不断增加。当风机流量与风机额定流量的比值为 0.768左右时，节电率差为零值。因此，对于该厂引风机来说，若风机流量与风机额定流量的比值大于0.768时，动叶改造方案节能效果优于变频改造方案，若风机流量与风机额定流量的比值小于 0.768时，则变频改造方案节能效果更佳且引风机处于高效率区运行。