300MW机组引风机_增压风机二合一改造.docx

doi:10.3969/j.issn.1008-6218.2014.04.010300 mw 机组引风机、增压风机二合一改造支国庆，张忠，张喜来（北方联合电力有限责任公司临河热电厂，内蒙古 巴彦淖尔 015000）摘要：通过对某热电厂 300 mw 机组锅炉引风机和脱硫增压风机进行热态试验，确定引风机、增压风机二合一改造方案：将原有 2 台 g158/280 型静叶可调轴流引风机改造为 saf26-17-2 型动叶可调轴流引风机，取消增压风机。改造后，根据热态试验数据分析，引风机最高效率达 83.3%，风机性能数据达到设计值，满足脱硫系统增容、脱硝改造后烟气系统阻力增加的要求，降低了设备改造投资与运行维护费用，提高了设备效率和机组运行的安全可靠性。关键词：引风机；增压风机；风机效率；烟气系统阻力文献标志码：b中图分类号：tm621.28文章编号：10086218（2014）04004105reformation on two-in-one of induced draft fan and booster fanof 300 mw unitszhi guoqing, zhang zhong, zhang xilai（linhe thermal power plant, inner mongolia bayannur 015000）abstract：thermal experiment based on induced- draft fan and booster fan of a powerplant, determine the technical scheme of “combining two into one” retrofit for induced-draft fan and booster fan: the original two sets of g158/280 type induced- draft fan areremoulded two sets of saf26- 17- 2 type induced- draft fan, canceledthe booster fan ofthe desulfurization system.after the transformation, according to the analysis of thermalexperiment data, the maximum efficiency of the induced- draft fan reaches 83.3% , and theperformance data reaches the design parameters, meet the demand of the flue gas systemresistance increasing after the desulphurization capacity increasing retrofit and denitrationscr retrofit, reduce investment of the equipment reconstructing and the equipmentmaintaining costs, improve the the energy- saving efficiency and the operation reliability ofthe units.key words：induced-draft fan; booster fan;efficiency of fan; flue gas system resistance0引言电厂 300 mw 机组锅炉进行脱硫系统增容、脱硝改造。锅炉烟气系统配置 2 台静叶可调轴流引风机。烟气脱硫装置采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，配依据我国大气污染物新排放标准1，拟对某热收稿日期 2014-03-22；修改日期 2014-06-16作者简介 支国庆（1972），男，河南人，学士，高级工程师，从事风电场生产运行管理工作。内 蒙 古 电 力 技 术422014 年第 32 卷第 4 期置 1 台增压风机。对引风机和增压风机进行热态试验，试验结果显示，引风机、增压风机的压头不能满足改造后阻力增加的运行要求，且运行效率较低。 决定对原引风机进行改造，并取消脱硫增压风机， 实现“引增合一”。力机械厂生产的 ant42e6（v19+4）型静叶可调轴流式风机，设计流量为 1 954 296 m3/h。2改造前风机热态试验对引风机及增压风机进行热态试验，试验数据见表 3 所示。图 1 为引风机的性能曲线及两机满负荷运行工况点位置，由图 1 和表 3 可看出，引风机运行工况点的效率偏离该型引风机的高效区较远，低负荷的运行效率很低；引风机出口实测静压升已达2420 pa，与 tb 点设计值相比风压裕量为 2380 pa3。表 3 改造前引风机、增压风机热态试验主要参数1设备概况1.1 锅炉设备某热电厂 2 号锅炉为东方锅炉集团股份有限公司设计制造的 dg1025/18.2-6 自然循环汽包炉，型布置、单炉膛、一次中间再热、直流燃烧器、平衡 通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构。配有 2 台容 克式三分仓回转式空预器，采用正压直吹式制粉系统。锅炉主要参数见表 1 所示。负荷/mw主蒸汽量/th-1 入口烟气温度（a/b）/ 入口烟气密度（a/b）/kgm-3 实测烟气量（a/b）/m3s-1 入口静压（a/b）/pa 入口全压（a/b）/pa 出口静压（a/b）/pa 出口全压（a/b）/pa 实测效率（a/b）/% 入口静压/pa入口全压/pa 出口静压/pa 出口全压/pa300950138.5/143.50.7553/0.7463265/276.6-2781.4/-2784.3-2618.5/-2598.2-366.7/-354.7-84.6/-32.671.9/65.8-217.8-108.51997.52185.8表 1锅炉主要技术参数过热蒸汽流量/th-1预热器进口风温/ 预热器出口一次风温/ 预热器出口二次风温/ 排烟温度/ 燃烧器一次风阻力/pa 燃烧器二次风阻力/pa锅炉计算效率（按 低位发热量计算）/%燃料计算消耗量/th-1915.72015935612813509001025.02016435812917001200348.6301523161091100800引风机增压风机93.5793.4592.70126.4140.341.2引风机烟气系统配置 2 台上海鼓风机厂生产的 g158/280 型静叶可调轴流引风机，性能参数见表 2。表 2 引风机设计性能参数图 2 为增压风机性能曲线及运行工况点位置。从图 2 和表 3 可以看出，该风机运行工况点距最 高 效 率 区 较 远 ；在 满 负 荷 下 ，风 机 静 压 升 为2215.3 pa，与 tb 点 设 计 值 相 比 风 压 裕 量 为 849.7pa，有一定节能空间2。进口温度/风机入口体积流量/m3s-1 风机全压升/pa 风机轴功率/kw 转速/rmin-1125269.035831156746125296.4480014987463 “引增合一”风机改造方案在对 2 号锅炉进行脱硝技术改造后，增加 3 层scr 反应层（2 用 1 备）。在 bmcr 工况下，烟气系统阻力理论上增加 1000 pa 左右。在脱硫系统增容改造后，将增加 1 层喷淋层及气动脱硫单元，在 bmcr工况下，系统阻力理论上增加 1200 pa 左右。因现有引风机、增压风机运行效率偏低，增压风机出力不能满足脱硫系统增容改造要求。风机设计选型 的裕量较大，但运行中风机经常处于中低负荷区，1.3脱硫增压风机烟气脱硫装置采用石灰石石膏湿法烟气脱 硫工艺，一炉一塔处理 100%烟气。烟气系统主要由 增压风机、烟气换热器（ggh）、出入口烟气挡板、烟气旁路关断挡板等组成。其中增压风机为成都电参数b-mcr 工况tb 工况参数brl 工况b-mcr 工况40%tha参数数值2014 年第 32 卷第 4 期支国庆，等：300 mw 机组引风机、增压风机二合一改造43进行优化布置，设计圆锥形烟道；将 ggh 与新引风机出口连接5。表 4 为新引风机的设计参数。82.5%40001 号炉2 号炉+204改造后风机试验20004.1 引风机热态试验引风机改造后，分别在 2个工况下对机组进行热态试验。试验期间正处供热高峰 期，机组必须保证一定供热 负荷，考虑锅炉蒸发量，最低 负荷工况确定为额定蒸发量的 75% 。 试 验 期 间 ，要 求 锅炉及脱硝、脱硫系统各项参数调整至正常状态，并维持 稳定。试验详细数据与计算 结果见表 5，2 个工况下的引风机运行工况点点及性能曲 线见图 3。由图 3 可以看出， 引风机管网阻力特性曲线位于 风 机 性 能 曲 线 的 中 部 区 域，高负荷下处于其高效率 区，风机与管网系统匹配良 好，在各个工况下新风机均 能安全稳定运行2-3。4.2 试验数据分析为了便于分析，综合表 5和图 3，将引风机热态试验主要结果与性能曲线对应值进 行比较，数据列于表 6。.5%81.1%尤其在 ggh 取消后，风机效率更低，而厂用电率偏高，因此决定进行引风机、增压风机合二为一模式 的节能改造2-4。通过对 2 号锅炉引风机、增压风机 的试验数据分析，提出如下改造方案。（1） 将原引风机由 g158/280 型静叶可调轴流 风机更换为 saf26-17-2 型动叶可调轴流风机，根据系统所需风量、风压的要求，经计算并调整后，确 定所需电动机的功率为 3300 kw；并同时取消脱硫 增压风机2-6。（2） 新引风机及电机重新设计，原有场地重新浇注；增压风机及其进、出口风道全部拆除，对烟道从表 6 中可以看出，引风机实测效率与性能曲线上对应的效率基本吻合，偏差在 3%以下；风机最高效率达 83.3%，由此可以看出，风机出力达到了设计要求2-3。表 4 新引风机设计参数进口烟气温度/入口体积流量/m3s-1 全压升/pa 轴功率/kw 转速/rmin-1120274.58033242613029090002860990比压能/nmkg-1比压能/nmkg-1参数b-mcr 工况tb 工况5000400087%86.2%85.4%30008483%3076.6%72%200066.9%62.4%170 mw56.3%1510000-30050 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800风量/m3s-1图 2 增压风机性能曲线及运行工况点分布70006000500085% tb+3381%bmcr77%300066%-20010000100200300400500风量/m3s-1图 1 引风机性能曲线及运行工况点分布内 蒙 古 电 力 技 术442014 年第 32 卷第 4 期表 5 新引风机热态试验主要测量参数5改造效果发电负荷/mw锅炉蒸发量/th-1 风机电流（a/b）/a 烟气标准密度（a/b）/kgm-3 进口风温（a/b）/ 进口静压（a/b）/pa进口密度（a/b）/kgm-3 进口流量（a/b）/m3s-1 进口动压（a/b）/pa 进口全压（a/b）/pa 出口风温（a/b）/ 出口静压（a/b）/pa 出口动压（a/b）/pa 出口全压（a/b）/pa 全压升（a/b）/pa效率（a/b）/%300.0970.0303.7/302.61.330/1.330133.0/135.0-4070.0/-4012.50.7659/0.7626277.5/279.7236.4/239.2-3833.6/-3773.3140.2/142.13110.0/3117.5349.4/353.63459.4/3471.17293/7244.480.6/81.7230762.5213.6/222.61.330/1.330125.0/129.2-3077.5/-3100.00.7890/0.7803228.5/237.5165.2/176.4-2912.3/-2923.6130.4/134.52340.0/2157.5248.0/265.02588.0/2422.55500.3/5346.176.4/70.12 号锅炉风机改造前、后试验所测烟气系统性能数据见表 7 所示。表 7 改造前、后烟气系统性能参数引风机入口静压（a/b）/pa引风机出口静压（a/b）/pa 引风机电流（a/b）/a 炉膛负压/pa 除雾器压差/pa 脱硫换热器压差/pa 净烟气压力/pa-2781.4/-2784.3-366.7/-354.7137/123-5012040030-4070.0/-4012.53110.0/3117.5303.7/302.6-50150430505.1烟气系统阻力由于 2 号锅炉增加了脱硝系统，并进行了脱硫系统增容改造，因此改造前后烟气系统阻力变化较大。根据运行数据显示，改造后烟气系统阻力增加2184.65 pa 左右（其中脱硝系统阻力增加 1158.4 pa，脱硫系统增容后阻力增加 1026.25 pa）。为了降低烟气系统阻力，对原增压风机出入口 烟道进行了优化，使得烟气系统阻力减小 200 pa 左 右。5.2引风机电流及厂用电率改造后，烟气系统阻力增加 2184.65 pa 左右，导致在同等运行工况下，2 台引风机电流之和较改造前 2 台引风机与增压风机的电流之和大 95 a 左右，从而使厂用电率增加 0.29%左右。5.3风量及风压现有引风机在机组负荷为 300 mw（蒸发量为970.0 t/h）工况下，实测平均风量为 277.2 m3/s、平均表 6 新引风机热态试验主要结果与性能曲线对应值比较发电负荷/mw锅炉蒸发量/th-1 风机流量（a/b）/m3s-1 风机压力（a/b）/pa 风机比压能（a/b）/nmkg-1 就地叶片开度（a/b）（/ ） 性能曲线上叶片角度（a/b）（/ ） 角度偏差（a/b）（/ ） 实测效率（a/b）/% 性能曲线上的效率（a/b）/% 效率偏差（a/b）/%300.0970.0276.1/278.37433.9/7419.09779.0/9760.2-1.0/8.0-2/-21.0/10.082.2/83.385/84-2.8/-0.7230762.5227.4/236.35463.8/5380.57244.3/7136.0-10.0/1.0-11/-101.0/11.078.0/71.676/742.0/-2.4风压为 7426.0 pa。将锅炉蒸发量为 970 t/h时的实测风量和风压换算至 1025 t/h 蒸发量工况下，与 tb 点设计值相比，新引风机有一定的风量与风压裕量，能够满足将来烟气系统及脱硫系统阻力变化的运行要求3。574%280 mw700060%6结束语229 mw3000对某热电厂的引风机和脱硫增压风机进行合二为一改造后，提高了脱硫系统运行 的可靠性，降低了运行维护费用及运行人员 在机组低负荷下的操作强度。虽然本次改 造使得引风机的耗能略有增大，但随着下一1000比压能/nmkg-113 00011 000tb101 号引风机bmcr87%90002 号引风机78%69%50%5000175 mw0-15-10-50050100150200250300风量/m3s-1图 3 新引风机性能曲线及风机运行工况点分布参数工况 1工况 2参数改造前改造后参数工况 1工况 22014 年第 32 卷第 4 期支国庆，等：300 mw 机组引风机、增压风机二合一改造45步取消 ggh 及脱硫旁路挡板等技术改进，机组运行的安全稳定性及经济效益将会进一步提升。增压风机二合一改造后热态性能试验报告r.西安：西安热工研究院有限公司，2014.4 电力行业电站锅炉标准委员会.dl/t 4692004 电站锅 炉风机现场性能试验s.北京：中国电力出版社，2004.5 程永新，陈勇.600 mw 机组引风机与增压风机二合一改 造技术方案j.电力建设，2013，34（9）：96-101.6 叶勇健.引风机和增压风机合二为一模式的探讨j.华东 电力，2000，35（11）：106-109.编辑：张俊英参考文献：1 环 境 保 护 部.gb 132232011 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标准s.北京：中国环境科学出版社，2012.2 电力行业电站锅炉标准委员会.dl/t 4682004 电站锅 炉风机选型和使用导则s.北京：中国电力出版社，2004.3 西安热工研究院有限公司.临河热电厂 2 号锅炉引风机（上接第 27 页）系统在内蒙古乌兰察布电业局进行了测试运行，效果良好。该界面内容主要由 3 部分组成，分别为名称区、功能按钮选择区、功能列表显 示区。点击功能按钮选择区的 220 kv 监视列表按 钮，可显示 220 kv 相关线路的潮流、主变压器负载率、线路负载率、主变压器温度、电网电压、电网功 率因数等参数监视画面，其数据实时刷新、排序，通 过不同的颜色显示出系统可能存在的安全隐患级 别（红色表示已经越限，需要紧急处理的数据；黄色 表示接近越限，要特别关注的数据；白色表示虽然 没有越限，处于安全范围，但有越线趋势的数据）， 达到了提前预警的目的。电网智能监控系统经过应用测试，效果较好， 与传统的监控模式对比结果见表 1 所示。在传统监 控模式下，发现设备过载、变压器油温、电压值越限等情况的时间大约为 120 min，而应用该智能监控系 统仅需约 2 min；传统的监控模式发现潮流值越限大 约需要 150 min，该智能监控系统只需 2 min，大大提高了监控效率，保证了电网运行的可靠性。表 1 电网智能监控系统和传统监控模式效果对比对电网智能监控系统运行半年的数据进行了