火力发电厂风烟系统单侧运行探讨

王金余

摘 要：目前，我国大容量火电机组越来越多，出现产能过剩，火电机组由以往的长时间高负荷工况转为参与调峰，大多时间为50%额定负荷工况甚至更低负荷工况运行；如果火电机组能在长时间低负荷工况采用单侧风机运行，风机可靠运行在高效区，即可为降低厂用电率做出一定的贡献。

关键词：力发电；风烟系统；单侧运行

引言

我国电力工业的快速发展，600MW及以上的大容量機组为了适应电力形式的需要，承担起了电网调峰甚至深度调峰的责任；然而电力市场的竞争对火电机组设备、系统的经济性要求不断提高，传统单一的运行方式已经满足不了节能降耗的要求。火力发电企业采取各种手段，极大限度寻求低能耗、高效的机组运行方式，通过对运行方式的优化，提高设备的运行效率，降低运营成本，保证机组长期、安全、稳定运行。此文对机组在低负荷调峰工况时采用单侧风机运行进行探讨，减少风机电耗，以达到降低厂用电耗的目的，为长时间处于低负荷运行的大容量机组在节能优化方面提供参考。

1风烟系统采用单侧风机运行的目的

大容量机组在低负荷运行工况下，风烟系统六大风机大都偏离了风机高效区运行（一般风机高效运行区在80%额定工况），风机运行效率降低，风机电耗升高；采用单侧风机运行可以将一台风机的负荷转移至另一台风机，保持另一台风机高负荷运行，使风机运行在高效区，以此降低风机的电耗，实现节能。

2锅炉风烟系统运行现状

目前，大型火力发电机组为了保证运行的可靠性及安全性，大部分采用在机组点火前即投入风烟系统所有风机运行，也有少部分电厂在并网仅前采用一次风机单侧运行，并网后恢复一次风机双侧运行；并网后无论机组负荷如何变化，风烟系统均双侧运行，通过动叶或静叶来控制风机出力以匹配当前负荷所对应一次、二次的风量。

3风烟系统单侧运行组合方式

3.1风烟系统一般有两种设计方式：一次风机、送风机在空预器前无联络或有联络，引风机在空预器后无联络或有联络；在无联络的情况下，如采取单侧运行，空预器和电除尘均必须参与单侧运行（为防止空预器变形损坏，备用空预器仍需旋转，仅关闭出口各风门挡板及进口烟气挡板），空预器如采用单侧运行则另一空预器不参与换热，势必会造成运行空预器的排烟温度升高，锅炉效率下降；而电除尘单侧运行，易造成电除尘效果降低。故此，无联络的风烟系统，不考虑采取单侧运行方式。

3.2 一次风机，送、引风机单侧运行可以由以下组合方式：①、单侧一次风机+同侧送风机+同侧引风机；②、单侧一次风机+同侧送风机+异侧引风机；③、单侧一次风机+异侧送风机+异侧引风机；④、单侧一次风机+异侧送风机+同侧引风机。几种组合方式中，空预器均两侧投入正常运行，以增加空预器换热效果，降低排烟热损失；风机联络门处于开启状态，参与两侧空预器换热，可以降低风机风道阻力，增加流通量，更好的降低风机能耗。

方式①与③：这两种运行方式容易造成炉内燃烧偏斜、同时造成烟气偏向一侧，会引起主再热气温偏差大，可以通过调节烟气挡板尽可能的平衡。调节二次风挡板时，运行侧二次风门开度适当小于停运侧二次风门。同时烟气偏向于运行风机侧，造成同侧空预器烟气量增加，但是同侧二次风流量也相应增加，对空预器出口烟温的控制有利。

方式②与④：此两种方式较上两种方式引起的炉膛内燃烧偏差较小，但是也可以通过二次风挡板调节来达到运行要求。与上两种方式相反，可能造成两侧空预器排烟温度偏差大，易造成运行引风机侧空预器出口烟温高，影响空预器的安全运行。

在实际的运行中由于左右侧烟道阻力特性不完全对称，可选择风机综合电耗最小又相对安全的方式运行。

4单侧风烟系统运行存在的问题及解决措施

4.1单侧风烟系统在运行中可能存在以下问题

①由于一次风机在运行中母管压力大，在机组加、减负荷时风机并列或停运过程中异发生风机失速、喘振；

②单侧风机运行对风机的可靠性要求高，主要危险点为风机跳闸造成机组非停事故；

③单侧风机运行造成烟气流量偏差大，引起主、再热蒸汽偏差大；

④由于烟气流量偏差，低负荷时停运侧烟道流量更低，易造成电除尘前水平联络烟道积灰。

4.2针对以上存在问题，采用单侧风机运行时可采用以下措施

①一次风机采用快速并列和快速停运控制方式；

②加强对风机的轴温、线圈温度振动的监视，防止风机电流超限，控制机组负荷，使风机在额定出力范围内运行，保证风机运行的可靠性；

③对风机、空预器油系统加强巡视，发现运行风机、空预器油系统有渗油、漏油现象立即恢复双侧运行，控制油温在正常范围；

④在停运一侧风机的过程中如果发现风机振动增大或者喘振报警，立即恢复双侧风机运行；

⑤加强空预器吹灰，防止因空预器堵塞引起烟气偏差大；同时严密监视空预器出口烟温、电流，防止温度超过150，如果电流波动，及时恢复双侧风机运行；

5单侧风烟系统运行对设备的要求

①风机各测点应准确无误，尽可能的不发生因测点问题引发的风机误跳；

②风机进、出口挡板的严密性尽可能的好，以免造成反转增加风机恢复双侧运行的难度；

③可以考虑空预器入口烟气挡板具有调节功能，以便更好的调节平衡两侧烟气量；

④引风机入口挡板具有调节或点动功能，以便在停运一侧风机的时候利用入口调节挡板配合动叶调节转移引风机负荷，减少对运行风机的影响；

⑤单侧风机运行时间尽量做到两侧交替平衡，防止长时间运行一侧引起烟道积灰造成烟道阻力偏差大；

6单侧风机切换控制策略

6.1当机组负荷下降时，风机切换顺序根据单台引风机能接带的最大负荷（设计煤种条件下）、单台送风机能接带的最大负荷、单台一次风机能接带的最大负荷确定，通过对比所接带最大负荷的大小，在机组降负荷过程中按单台风机接带负荷由大到小依次进行双侧切单侧的操作。

6.2单侧切换至双侧无负荷限定要求，但是如果单侧运行时送引风机仍还有一定的调节裕量，从机组能快速接带负荷考虑可以先将一次风机由单侧切至双侧运行；再引风机（防止送风机并入时单台引风机调节裕量有限，炉膛冒正压），最后送风机，即以一次风机、送风机、引风机的顺序进行。

6.3切换注意事项

①由于空预器不参与单侧运行，所以在双侧切单侧运行前必须先判断风机联络挡板门处于开启状态，否则切换停止进行；

②一次风机并入过程中，如果一次风机电流基本无变化，且动叶开度已达到较大开度时，则说明风机并入失败，可将风机风机动叶调小（比运行风机动叶开度小）后再次开大；或开启备用磨煤机冷风门以增加通风量改变运行风机的工况点后重新并风机操作。

结束语

综上所述，风烟系统要采取单侧运行，存在较大的风险，需要从单侧运行方式、单侧运行对设备的要求、设备可靠性以及运行控制策略等多方面综合考虑，保证单侧运行的可靠性，使风机在低负荷阶段运转在高效区，以降低厂用电率，实现节能降耗的目标，推动火力发电厂的进一步发展。

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