350MW 机组引风机与增压风机合一改造

王英伟

（大唐长春第三热电厂，长春 130103）

引风机是火力发电厂重要的辅机设备，其运行稳定与否直接影响锅炉燃烧及机组安全经济运行。为降低厂用电率，某电厂 于2012年取消了2号炉增压风机，并增加低温省煤器，造成烟道阻力增加，引风机在低负荷及高负荷区域均接近失速区域，出现抢风、喘振等现象，威胁机组安全稳定运行，因此于2013年进行了风机技术改造，将引风机与增压风机合并，取得了良好的效果。

1 改造前设备运行状况

该电厂装机容量为350 MW，1、2 号锅炉为HG－1165/17.5－HM3 型亚临界、一次再热、单炉膛、平衡通风、自然循环汽包锅炉；汽轮机为C280/N350－16.67/537/537 亚 临 界、中 间 再 热、单 轴、双缸、双排汽、抽汽凝汽式汽轮机；发电机为QFSN－350－2型水氢氢冷却、静止硅整流励磁系统、三相隐极式同步发电机；制粉系统采用MPS－HP－Ⅱ型中速磨煤机、正压直吹式制粉系统，每台锅炉配6台中速磨煤机，1台备用。煤粉细度R90＝35%，煤粉均匀性指数大于等1.0。每台锅炉配备2 台 型号为G158/265 的静叶可调轴流式引风机及型号为TA19026－8Z的静叶可调轴流式增压风机，主要技术数据见表1。为降低厂用电率，某电厂于2012年取消了2号炉增压风机，并增加低温省煤器。

为降低厂用电率，该电厂于2012年取消了2号炉增压风机，并增加低温省煤器，改造前后引风机运行参数见表2。

表1 引风机主要技术数据

表2 2号锅炉拆除增压风机及增加低压省煤器前后引风机运行参数

系统的阻力曲线随着负荷的下降直接进入失速区，负荷为215 MW 时，运行点已非常接近失速线。负荷为195 MW 时，2号锅炉A、B 两侧引风机运行在失速线附近，而实际运行在这二个工况时，风机已经严重失速，并伴有喘振声音，这说明风机实际失速区可能比性能曲线上标注的失速区更大。

风机运行不稳定、效率低下的主要原因为：拆除增压风机前，机组负荷在180 MW 左右时引风机也会出现失速，当时行业标准及国家标准规定的裕量参数系数过大，且设计院选型按标准选备用系数都选上限值，设计与实际运行参数相差很大；拆除增压风机并增加了低压省煤器后，引风机出现大范围的抢风、喘震、失速现象，主要是因为引风机系统增加了低压省煤器和脱硫系统的阻力，从性能曲线上看，运行点直接向失速线靠；2号锅炉A 侧引风机相对B侧引风机运行失速区相对加大及效率低下，其主要原因是A 部分叶片变形或出现裂痕，修复很难保证叶片的形线、出口角度及叶轮的平衡度［1］。

2 增引风机合一改造

2.1 引风机选型

从系统及设备配置优化的角度考虑，将引风机与增压风机合并，此时引风机需要的全压会较高，超出了常规配备的静叶可调轴流风机的允许设计全压。引、增合一引风机选型应为单级或双级动叶可调轴流风机，下面对单级与双级动叶可调轴流风机的各项性能做对比分析。

a.效率分析：对于在运行过程中的效率问题，单级风机由于叶片较短以及叶片数量较多，流速较大，在叶片顶部的二次流的损失以及叶片上的摩擦损失有所增加，同时由于双级风机扩压器产生的扩压损失只需要计算一个扩压损失，因此双级风机的效率高于单级风机，从效率上讲双级风机具有一定优势。

b.运行可靠性分析：双级动叶可调轴流风机比单级轴流风机多一个叶轮，两级叶轮通过推杆和推盘串连，推杆安装在主轴承箱空心轴内，并可在安装和检修时适当调整，因前后两级叶轮串连而成，所以风机前后两级叶轮调节的同步性和可靠性较高。

c.直径分析：轴流风机按照等环量理论设计，轴流风机当轮毂比增加时压力系数增加、流量系数降低，其中压力系数增加较快，流量系数略微下降，因此相同参数下，单级动叶可调轴流风机直径较大，双级动叶可调轴流风机直径相对较小。

d.转动惯量分析：由于双级动叶可调轴流风机直径较小，同时风机质量也较轻，因此转动惯量较小。若选用双级风机则电机的启动时间较短，启动电流较小，这样可以延长电机的使用寿命。引风机与增压风机合并，并不改变引风机入口的流量参数，只是压力为引、增风机压力之和。

通过以上分析，2号锅炉引、增合一引风机选型为双级动叶可调轴流风机。

2.2 引风机参数确定

350 MW 负荷（蒸发量1 041t/h）的引风机实测风量为302.03m3/s。考虑到煤质等因素，在350 MW 工况实测风量基础上取10%的风量裕量，即引风机选型设计保证风量（TB工况）为332m3/s，350 MW 负荷（蒸发量1 041t/h）的引风机实测压力3 790.36Pa换算到BMCR 工况下（蒸发量为1 165 t/h）压力为4 378.76Pa。将增压风机在350 MW负荷下的压力1 320Pa换算到BMCR 工况下（蒸发量为1 165t/h）为1 527.01Pa。本次各工况下的试验是在锅炉正常运行和维护条件下进行的，试验数据反映的是风机的实际运行状况。考虑到煤质与系统运行工况会变化，锅炉加装复合相变换热器，通过综合分析，在BMCR 工况下的总风压基础上选取20%的压力裕量，所以锅炉加装复合相变换热器，引风机总压力取整数7 747Pa。引风机各种工况的参数见表3。

3 结束语

通过增引风机合一技术改造，解决了因风烟系统阻力增大造成风机经常处于失速区域的问题，并避免了引风机因挡板调节出现的节流损失，使引风机始终处于高效运行区域，有效降低了引风机的电耗，提高了运行效率，并避免了原静叶可调引风机经常出现的卡涩问题，提高了机组运行的可靠性。引风机耗电量比改造前引、增风机合计耗电量平均每小时减少约1 000kW·h，按每台机组年在线运行约5 500h计算，年节电约折合人民币200万元。

［1］ 中国大唐集团公司，长沙理工学院.锅炉设备检修［M］.北京：中国电力出版社，2009.