2号机组引风机改造可行性研究

杨东辉

摘 要：元电公司计划对#2锅炉加装脱硝设备，并对除尘器、脱硫系统等进行改造，为实现最大程度上的节能降耗，故计划在改造中，实施引风机和增压风机二合一改造。

关键词：引风机；脱硝；电除尘；脱硫；二合一

1 前言

元电公司#2机组为600MW燃煤发电机组，锅炉是与600MW汽轮发电机配套的亚临界、一次上升、中间再热直流锅炉，为德国斯坦缪勒公司设计和制造，锅炉型式为本生直流锅炉。机组配置二台风罩回转式空气预热器，四台四电场电气除尘器，两台离心式引风机，两台轴流式增压风机。

随着国家节能降耗政策的深入落实，元电公司计划对#2锅炉加装脱硝设备，并对除尘器、脱硫系统等进行技术改造，为实现最大程度上的节能降耗，故电厂计划在脱硝、电除尘器、脱硫改造中，实施引风机和增压风机二合一改造。

2 热态试验

元电公司委托西安院对#2锅炉的引风机进行热态试验。试验期间590MW负荷机组蒸发量1812.8t/h已经与机组现在的设计蒸发量1814.25t/h基本相同，试验实测的引风机进气平均风量为619.9m3/s，实测风机压力为3004Pa。

3 环保改造后现有引风机运行情况分析

为了响应国家环保政策要求，电厂计划对#2炉加装脱硝装置，并对除尘器及脱硫系统进行改造。

根据与改造设计单位沟通后确认：脱销改造完成后，对于机组烟风系统而言，在BMCR工况下，总烟气量基本无变化，而烟气系统阻力将增加1200Pa左右；电除尘器改为电袋复合式除尘器后，烟风系统需增加约1000Pa左右的阻力；脱硫增容改造完成后将会使脱硫系统阻力增加约650Pa左右。

通过对比性能曲线，可以看出现有#2炉引风机在脱硝改造完成后，风机虽然能够满足机组BMCR工况及其他工况运行要求，但在机组BMCR工况下，风机运行点已非常接近最大出力点，风机已无压力裕量可言。故，从保证引风机带负荷能力（满负荷、夏季工况、单臺机组带负荷能力等）及安全运行角度考虑，#2炉在进行环保改造的同时需对原引风机进行配套改造。

4 风机二合一可行性研究

#2炉脱硫系统没有烟气换热器（即GGH），故脱硫系统阻力情况较为稳定，考虑到现有引风机、增压风机运行效率偏低，计划在进行环保改造过程中。对现有引风机、增压风机实施二合一增容改造。

4.1 选型参数确定

4.1.1 风量参数的确定

在试验最大工况机组负荷为590MW，其对应锅炉蒸发量为1812.8t/h，实测引风机平均风量为：619.9m3/s。锅炉设计的额定蒸发量为1814.25t/h，锅炉改造后设计的额定蒸发量为1832t/h，按照设计煤种核算到1832t/h额定蒸发量时引风机平均流量为620.4m3/s，因此可将此工况对应的实测风量为机组最大工况时对应的引风机流量值。因此，单台引风机在BMCR工况下风量按照628.3m3/s设计。

考虑到空气预热器漏风率在两台空预器更新后将有大幅下降、管道漏风等情况，取10%的风量裕量，作为引风机新的TB点设计风量，故：628.3*1.1=691.1m3/s。另外，考虑到实测时入炉煤与以后2号锅炉入炉煤存在一定差异及其他不可预测的短时间锅炉漏风情况，风机最终TB点设计风量取为：700.0m3/s。

4.1.2 风压参数的确定

试验最大工况时，实测的平均压力3004.4Pa（设计密度条件下），进行修正后，实测风机平均风压为3382.0Pa（对应进气平均密度为0.8092kg/m3）机组环保改造完成后，烟风系统增加总计约2200Pa左右的阻力，则，风机所要达到的压头为：3382+2200=5582.0Pa。若风机实施二合一改造，新风机还需承担脱硫系统阻力，实测增压风机BMCR工况下风压为2377Pa。另外，脱硫系统需进行增容改造，改造完成后在BMCR工况下需增加650Pa左右的阻力。那么，风机二合一改造后，风机所需压头为：5582+2377+650=8609.0Pa。考虑到煤质变化、空预器漏风等情况，风压选取20%的裕量，则风机设计风压为：8609.0×1.20=9900.4Pa。圆整后，取为9900.0Pa。

4.1.3 电机功率

按照上述风量和风压进行计算，那么所需电机功率为：

kW（0.97为压缩修正系数），由于风量和风

压都选取了一定的裕量，故，电机选取5%的安全裕量，圆整后，电机额定功率为：8400kW。

现有#2炉引风机电机额定功率为4000kW，故，上述改造完成后现有风机电机需更换。

4.2 改造方案研究

按照确定出的风机选型参数进行计算后，要满足脱硝、电除尘器、脱硫及风机二合一运行要求，只能将其整体更换为轴流式风机，风机比转速已超出离心风机选型范围。

经过选型计算，能够满足要求只有双级动叶调节轴流风机（若选静调风机，则叶轮直径要达到3.5m，转速要求为990r/min。在如此大的叶轮直径和高转速条件下，风机叶轮及轴系强度无法保证），风机型号为：HU27450-22G。采用该型双级动叶调节风机能够满足脱硝、电袋式除尘器、脱硫、二合一改造后运行要求，风机各工况运行点效率较高，且均远离失速线，风机能够安全稳定运行。

4.3 风机二合一改造实施对象讨论

通过上文分析可见，要实现风机二合一改造，最优改造方案是采用双级动叶调节轴流式引风机。就电厂实际情况而言，通过对比可以得出，若取消引风机，对增压风机实施改造来实现风机二合一，则其工程量和施工量最小，所需改动设备、土建、管网工作最少，费用较低。

5 结论

现有引风机无法满足脱硝改造、电除尘器及脱硫改造后运行要求，必须对其进行配套增容改造。综合各种改造方案，从改造方案施工量、投资情况、机组安全性角度多方面考虑，在实施脱硝、电除尘器、脱硫改造时，对#2炉引风机、增压风机实施二合一改造，改造后选择双级动叶调节轴流风机，采取对增压风机实施改造，取消引风机方案。

参考文献

[1]董琨，谢建文，周克毅.电站锅炉风机能耗偏高的原因与节能改造方案的分析[J].华电技术，2013（3）.

[2]张明智.电站锅炉能耗损失及节能技术措施分析[J].中国新技术新产品，2016（14）：133-134.