五期锅炉引风机、增压风机改造可行性研究

潘东兵

摘 要：以国电太原第一热电厂#11锅炉为例，简要介绍了电厂300 MW机组脱硝改造的相关内容，探讨了锅炉引风机与增压风机合二为一的可行性，阐述了风机型式和参数选择等内容。采取了引增合一改造方案后，从安全性和经济性两方面入手，验证了风机引增合一的合理性和实用性。

关键词：引风机；增压风机；脱硝改造；锅炉

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.006

1 设备概况

1.1 锅炉概况

中国国电集团公司太原第一热电厂五期工程2×300 MW汽轮发电机组的#11锅炉是由波兰拉法克公司制造的，型号为BP-1025，总体型式为亚临界压力、中间再热、低倍率全负荷再循环、全悬吊、平衡通风、单炉膛、四角切圆燃烧、固态排渣和燃煤锅炉。

1.2 引风机、增压风机概况

#11炉的引风机和增压风机是分开设置的，引风机型号为静调/AN-30-e6，2台/炉。引风机设计参数如表1所示。

1.3 煤质参数

实际入炉煤煤质分析如表3所示。

2 引风机、增压风机运行概况

2.1 引风机运行参数

引风机的运行参数如表4所示。

2.2 增压风机运行参数

增压风机的运行参数如表5所示。

2.3 风烟系统沿程阻力

风烟系统沿程阻力如表6所示。

3 项目改造的必要性

根据国家经济建设和环境保护协调发展的指导思想，电厂300 MW燃煤机组准备增设脱硝装置。施行脱硫系统改造计划后，烟气系统的阻力有所提升。改造后，在BMCR工况下，脱硝阻力增加了1 000 Pa，脱硫系统阻力增加了800 Pa。将脱硝、脱硫改造前后引风机的运行工况绘制在引风机性能曲线上，通风机性能曲线如图1所示。

从图1中可以看出，现有引风机为静叶可调轴流风机，失速区比较宽。因为现在的引风机、增压风机裕量不大，改造后满负荷点已经非常接近失速线了，所以，无法保证引风机的运行安全。当低负荷点位于失速区时，引风机就会出现失速的情况。因为引风机的出力无法满足脱硝、脱硫改造后系统阻力的要求，所以，需要选择新型号的增压风机和引风机。

目前，我厂可选择的风机型式有3类，即动叶可调式轴流风机，静叶可调式轴流风机，双速或变频、双吸式离心风机。根据我厂的负荷特性，要求机组具有调峰能力和可变负荷的运行方式。由于双速离心风机调峰经济性差、运行电耗大、变频离心风机初投资费用太高，所以，第3类风机不予考虑。静调风机的调节门扭矩比较大，需要1 000 N·m以上；动调风机是直接调节液压调节装置，从而调节叶片开度，其调节扭矩比较小，约为200 N·m。由此可知，动调风机调节速度能跟上机组负荷的变化，能有效发挥炉膛的防爆性能。

由于动调风机叶片可以调节，所以，它能适应不同工况下的不同烟气量，以保证风机叶栅效率。静调风机的高效区域要比动调风机的范围小很多，动调风机具有调峰性能好、运行经济，电动机启动力矩小、启停快（启动力矩约为动调风机的38%）等优点。

带增压风机运行时，系统调节比较复杂，但是，引风机与增压风机合一后，调节对象单一，烟气系统响应负荷变化要比分设模式迅速、准确。因此，引风机改造还是要考虑采用增引合一的方案。

由上述分析可知，在相同参数的工况条件下，动叶可调式轴流风机体积、质量、效率和调节性能等都优于静叶可调式轴流风机。因此，建议对五期锅炉引风机和增压风机进行引增合一改造，将风机改为动叶可调式轴流风机。风机选型和具体参数如表7所示。

4 引增合一改造方案

对#11炉引风机、增压风机进行引增合一改造，拆除#11炉现有的增压风机，选用2台新型引风机。引增合一改造投资估算情况如表8所示。

二、设计费、调试费

5 改造方案的可行性分析

将引风机和增压风机合并改造后，增压风机、引风机合并改造工程取消了增压风机和旁路烟道，优化了引风机出口至脱硫塔入口段烟道，降低了系统阻力，同时，还减少了1台增压风机的故障点，避免因脱硫风机出现故障导致非停事故，有效提高了设备运行的安全性和可靠性。在重新选择引风机型号时，采用双级动调轴流风机可以保持比较高的运行效率，而且节电效果明显，有效提高了机组的经济性，达到了节能减排的目的。

改造前#11炉引风机满负荷效率约65%，电机输入功率为1 540 kW；增压风机满负荷效率约60%，电机输入功率为1 500 kW，引风机和增压风机总功率为4 580 kW。改造后，新引风机满负荷效率约85%，电机输入功率为1 687 kW，2台新引风机总功率为3 374 kW。改造后，能耗减少了1 206 kW，按机组平均运行7 000 h计算，全年节电量为（按最小计算）1 206×7 000=844.2×104 kW·h；节约费用为844.2×0.37=312.4万元。由此可知，改造成本回收期为855÷312.4=2.74年。

6 结论

增压风机、引风机合并改造后，节能效果明显，即使忽略目前风机效率低等因素，也可以在2.74年回收投资。所以，引风机代替脱硫增压风机的节能改造工程节电效果很明显，大大提高了机组运行的经济性，为企业创造了良好的经济效益，为贯彻落实“节能减排”作出了巨大的贡献。