锅炉引风机及后烟道优化改造解析

赵建华

华能长春热电厂

锅炉引风机及后烟道优化改造解析

赵建华

华能长春热电厂

一、工程概述

华能长春热电厂位于吉林省长春市西北部。现安装两台35万千瓦超临界供热发电机组，机组为国产首台35万千瓦超临界燃褐煤供热发电机组。工程是吉林省“十一五”期间第一批“上大压小”项目，于2008年6月开工，2009年12月首台机组投产，2010年4月全部投产。主设备由哈尔滨锅炉厂、哈尔滨汽机厂、哈尔滨电机厂制造。该厂主要承担市区西北现有和发展供热所需的热源，并为经济发展提供电力。以下是机组概况。

1.锅炉概述

本工程装设两台350MW超临界燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

2.主要技术规范

锅炉容量和主要参数：主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等要求与汽轮机的参数相匹配，主蒸汽温度按571℃，最大连续蒸发量（BMCR）1110t/h。锅炉型号：HG-1110/25.4-HM。

二、改造的必要性

1.运行状态分析

积极响应国家环保排放、节能降耗相关政策，该厂对锅炉实施了相关环保改造，主要有：将原有脱硫增压风机拆除，实施引增合一改造；锅炉尾部受热面加装低低温省煤器系统，降低烟气温度，提高电除尘器除尘效率；增加一层脱硝催化剂，降低NOx排放。上述改造后，原有引风机不能正常运行，在低负荷时出现抢风失速现象，风机失速时运行参数：静叶开度在36%附近，就地静叶角度在-55°～-60°左右，引风机电流在148—150A，DCS表计全压在2100Pa—2300Pa，烟气密度按0.8kg/m3折算，风机全压约在2750Pa。

通过参数分析，造成引发风机在低负荷出现这种现象的主要原因：因锅炉烟气系统阻力变化，使得引风机原有管道阻力特性发生变化，工况点发生移动，上述工况点在风机性能曲线所示为红点位置（图一），可见与理论失速线非常接近，当工况稍有变化即进入失速区域发生失速。

图1　引风机性能曲线

风机失速后，将在叶片区域产生一个或多个失速区，叶片经过一次失速区，则产生一次激振，严重时损坏叶片。

锅炉低负荷时，锅炉风量降低，引风机易进入失速区，为了避免引风机叶片发生损坏，锅炉低负荷运行时仍维持高风量，保证风机运行工况点远离失速区。如此运行方式，造成锅炉送风机、引风机耗电率增加，锅炉氧量值大幅升高。经对比分析，仅送风机耗电率一项约增加0.02—0.03%；同时锅炉低负荷过大的风量，对锅炉稳燃亦造成负面影响，威胁燃烧安全。

2其他影响

工程改造后，因引风机未进行同步改造，除出现引风机在低负荷失速现象外，引风机在长期运行时，电机承力侧轴承会周期性出现保持架磨损故障，风机被迫停运检修，机组运行可靠性受到威胁，并影响机组供电（供热）安全。检修更换维护费用增加。

三、改造方案

1.引风机改造

引风机改造，拆除原有2台静叶可调轴流引风机，更换为双极动叶调节轴流风机，风机为上海鼓风机有限公司生产。

2.后烟道优化

该方案为引风机出口烟道低位布置。在4.10m处水平布置，通过原增压风机室房间垂直立柱间的开孔后，水平转90度后接到吸收塔入口下方，垂直向上接入吸收塔入口。通过增加导向装置，修改垂直交叉烟道的烟气流向，降低局部阻力系数，降低系统阻力。

四、改造后运行分析

经试验数据分析，对技术改造后引风机的运行情况进行了全面评估。改造后引风机的实际运行性能基本达到其设计值；试验期间风机风量裕量为16.4%，而风压裕量则为24.8%；现有引风机安全出力裕量比较充足，但是风机运行经济性较差，风机实测效率在50%～80%之间，具有较大的节能空间。

五、经济性分析

1.改造前后风机耗电率对比：

2.5日耗电率统计：

3.数据分析

2015年3月30日与8月24日比较，耗电率降低0.35%，3月27日与8月25日比较，引风机耗电率降低0.4%，从运行工况及耗电量累计情况分析，引风机改造后节电效果明显。按单机全年发电量13亿kwh及时，可节约厂用电量500万kwh，约合190万元。

六、结束语

锅炉环保改造势在必行，改造后阻力增加，一般情况下原有引风机均无法满足锅炉全工况运行，引风机改造需做好改造前试验，并对比各改造方案，选取适合本厂实际情况的改造方案，进行实施，实现环保、安全、节能的目的。