600MW机组锅炉送风机降速改造方案研究

摘要：某电厂1、2号机组已加装脱硝装置，由于送风机出力能力过大，直接影响机组中低负荷时NOX减排效果且耗电量高。需对机组送风机进行現场热态试验，分析各风机与系统阻力匹配性情况，判断风机实际裕量，提出相应改造方案，达到减小出力及节能的双重效果。

关键词：送风机;热态实验;改造方案

前言

某电厂2×600MW汽轮发电机组，锅炉为亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、强制循环汽包锅炉，型号为HG-2080/17.5-HM12，锅炉炉膛采用平衡通风系统。选用两台动叶可调轴流式送风机;两台入口动叶可调轴流式引风机，两台动叶可调轴流式一次风机。炉膛设计承压能力5.8kPa（绝对值），漏风率在5%以下。

该电厂1、2号机组已加装脱硝装置，由于送风机出力能力过大，直接影响机组中低负荷时NOX减排效果且耗电量高。因此需进行改造，达到减小出力及节能的双重效果。

本文结合送风机热态试验结果，详细阐述了机组现有送风机的运行情况，与系统匹配性，以及送风机改造建议方案。

1.系统设备概况

1.1烟风系统介绍

送风机吸入室外空气，经空气预热器升温后送入炉膛。一次风机吸入室外空气，经空气预热器升温后送入制粉系统，携带煤粉送入炉膛。燃烧生成的烟气离开炉膛后，经由过热器、再热器、省煤器等对流换热面后进入空气预热器，从锅炉空气预热器出来的烟气进入电除尘器（除尘效率≥99%）除去粉尘，进入引风机，通过脱硫系统经烟囱排入大气。

1.2送风机设备参数

锅炉风烟系统配套两台动叶调节轴流式送风机，型号为ASN-2700/1800，风机设计转速为990r/min，送风机及配套电机设备规范见表1。

2.试验结果及分析

热态试验在609MW、457MW和300MW三个工况下分别测量风机流量、全压、功率等参数。

风机试验方法和有关数据计算方法依据我国电力行业标准DL/T469-2004《电站锅炉风机现场性能试验》和国家标准GB/T10178-2006《工业通风机现场性能试验》的规定进行。试验期间，将锅炉机组各项参数调整到正常状态并保持机组负荷和锅炉燃烧稳定，各个设备运行正常工作，试验期间锅炉不吹灰。

风机的测量参数有：风机风量、风机进出口静压、温度、大气压力、风机耗功;同时在控制室内记录锅炉相关的运行参数。

2.1锅炉送风机试验结果及分布

见下图。

2.2送风机试验结果分析

从上表中可以看出：各负荷送风机实测效率比性能曲线上对应效率偏小3.1%，为两者偏差最大值，在偏差合理范围内。

?送风机试验值与BMCR、TB工况设计值比较

将实测值换算至机组BMCR工况，送风机平均风量为152.1m3/s，平均压力为2117.5Pa。而BMCR工况送风机设计流量为201m3/s，设计压力为5103Pa。实测风量换算值比BMCR工况风量设计值小32.2%，压力比设计值低141.0%。

送风机TB点设计流量为235m3/s，设计压力为6123Pa，风量裕量为54.5%，风压裕量为189.2%，风机裕量过大。

?送风机与系统匹配性分析

目前高中低负荷送风机实测平均运行效率为68.6%，46.1%，和8.9%，各负荷下送风机运行效率均过低，风机裕量过大，与系统匹配性差。

3.送风机改造方案

从以上实验及分析可知：现送风机裕量过大，与系统匹配性差，存在较大节能空间。本节对针对送风机的运行现状，提出送风机降速改造方案。

3.1送风机选型参数的确定

根据实测送风机的数据，由高负荷实测的送风机平均流量为150.1m3/s，平均压力为2070.4Pa，换算至BMCR工况下的阻力为2117.5Pa。

?新TB工况风机参数

在上述BMCR工况参数的基础上，需要选取适当裕量作为新的TB工况参数。

1）风机流量：考虑试验期间一次风量偏大，导至送风机流量偏小，故选取15%的较大流量裕量，得TB工况的流量为152.1×1.15=174.9m3/s，圆整后取180m3/s。

2）风机压力：由流量裕量选取25%的压力裕量，则 TB工况的风机压力为：2117.5×1.25=2646.8Pa。圆整后取2700Pa。

?电机功率的确定

按照上述新确定出的风机选型参数，经过计算，动调风机效率按85%计算，所要求的风机功率为：577.3kW;选取10%的电机裕量，则新风机所需电机的额定功率为：577.3×1.1=635.1kW，圆整后取为：650kW。

3.2送风机改造方案研究

现有送风机出力裕量过大。因此，可考虑将风机的驱动电机降一档转速，送风机采用745r/min运行。这样可显著提高机组送风机运行效率，降低其耗电。

送风机降速曲线如图2所示。

由图2可以看出，降速后送风机可以满足机组各工况出力需求，送风机运行效率可显著提高。但是需要注意今后机组一二次风机比例变化不能过大，否则送风机降速后可能达不到出力需求。

3.3降速改造方案节能量预估

年运行小时数按5000计，上网电价按0.35元/kWh，高中低负荷分别按1000，3500，2500小时计，相对于现有风机可实现年节电量102.4万kWh，节省电费约为35万元。

5.结论

现有送风机出力裕量过大。因此，可考虑将风机的驱动电机降一档转速，送风机采用745r/min运行。这样可显著提高机组送风机运行效率，降低其耗电。

降速后送风机可以满足机组各工况出力需求，送风机运行效率可显著提高。但需注意机组一二次风机比例变化不能过大，否则送风机降速后可能达不到出力需求。

送风机电机降速改造方案节电效果明显。相对于现有风机可实现年节电量102.4万kWh，节省电费约为35万元。

参考文献

[1]通辽霍林河坑口发电有限责任公司增压风机热态试验报告.西安热工院。

作者简介：张宏伟，1976年02月生，男，锅炉专业，通辽霍林河坑口发电有限责任公司总工程师。

（作者单位：通辽霍林河坑口发电有限责任公司）