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TPRI 合同编号:报告编号: 北方联合发电有限公司临河热电厂1号锅炉引风机、增压风机综合改造可行性研究报告西安热工研究院有限公司二 一 三年 三 月1.本技术报告的著作权属西安热工研究院有限公司,未经我院的书面许可,任何单位与人员不得全部或部分复制本报告或擅自公开发表;2.凡注明了密级的技术报告,任何部门与人员均不得私自对外提供,不得复制;3.无西安热工研究院有限公司技术报告专用章的技术报告,不属我院的正式技术报告;4.对本技术报告有异议者,请与西安热工研究院科研管理部联系(电话;5.西安热工研究院有限公司投诉电话(传真注 意 事 项报 告 编 号:TPRI/TD-RB-合 同 编 号:TPRI/CI -CA-项目负责单位:西安热工研究院有限公司项目承担部门:锅炉设备及环保事业部 项目 负 责人:董康田主要工作人员:西安热工研究院有限公司:马翔 高国栋 国电阳宗海发电有限公司: 王宝平 张喜来 李 昶报告 编 写人:马 翔 报告 校 阅人: 审 核: 批 准:TPRI西安热工研究院有限公司技术报告摘 要华能北方联合发电有限责任公司临河热电厂1#机组为国产300MW亚临界压力燃煤发电机组。锅炉型号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,型式为型布置、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。锅炉露天布置、配有一台容克式三分仓回转式空预器、采用正压直吹式制粉系统、亚临界参数循环汽包锅炉。锅炉烟气系统配置两台上海鼓风机生产G158/280型静叶可调轴流引风机。锅炉设计煤种采用乌海地区烟煤。烟气脱硫装置采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。一炉一塔处理100%的烟气,并配有GGH烟气换热器。为保证系统正常运行,脱硫系统配置一台由成都电力机械厂生产ANT42e6(V19+4)型静叶可调轴流增压风机。为贯彻落实节能降耗、绿色环保国策,北方联合发电有限责任公司临河热电厂(以下简称临河电厂)计划对其1#机组进行脱硝、脱硫系统技术改造。为了解目前1#机组引风机、增压风机的实际运行状况,临河热电厂特委托西安热工研究院有限公司(以下简称热工院)对1#机组引风机、增压风机进行了现场热态试验,并分析了现有引风机、增压风机的运行状况,对机组环保技术改造后风机的运行状况进行了评估,为风机改造方案提供了必要的数据基础。本报告在试验数据分析的基础上,对多种风机扩容改造方案进行了对比分析。最终结合机组实际情况,报告提供了引风机、增压风机合并改造及引风机单独扩容改造两种改造方案,并对风机合并改造的可靠性及经济性进行了深入讨论。关键词:脱硝改造 脱硫改造 风机合并改造 目 录1.设备概况11.1 锅炉基础数据11.2 锅炉设计煤质及校核煤质分析21.3引风机设备规范31.4 脱硫系统设备规范42.热态试验内容及试验方法52.1试验工况52.2 试验要求52.3 试验方法52.4 测点布置53.测试项目及仪器63.1 测试项目63.2 测试仪器84.热态试验结果及分析84.1 引风机热态试验结果84.2 引风机性能试验结果对比分析114.3 风机热态试验值与BMCR、TB工况设计值比较124.4 引风机目前运行情况分析145.脱硫增压风机热态试验结果及分析155.1 增压风机试验结果综述155.2 增压风机实测参数与其设计值比较175.3现有脱硫增压风机运行情况分析186.环保技术改造后系统阻力变化说明197.脱硝技术改造后引风机单独扩容改造选型参数预估197.1 风量参数预估197.2 风压参数预估207.3 电机选型参数预估207.4 引风机改造必要性分析208.脱硝改造后引风机、增压风机合并改造选型参数预估218.1 风量参数的预估228.2 风压参数的预估228.3 新电机选型参数预估239.引风机单独改造及风机合并改造方案对比研究239.1 系统脱硝改造后静调引风机单独扩容改造方案239.2 系统脱硝引、增压风机合并扩容改造方案249.3 改造方案对比2510.引、增压风机合一方案安全性分析3010.1正常运行状态3010.2极端非正常运行状态介绍3010.3引、增合一安全性分析3111.结论及建议3111.1 结论3211.2 建议32前言华能北方联合发电有限责任公司临河热电厂1#机组为国产300MW亚临界压力燃煤发电机组。锅炉型号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,型式为型布置、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。锅炉露天布置、配有一台容克式三分仓回转式空预器、采用正压直吹式制粉系统、亚临界参数循环汽包锅炉。锅炉烟气系统配置两台上海鼓风机生产G158/280型静叶可调轴流引风机。锅炉设计煤种采用乌海地区烟煤。烟气脱硫装置采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。一炉一塔处理100%的烟气,并配有GGH烟气换热器。为保证系统正常运行,脱硫系统配置一台由成都电力机械厂生产ANT42e6(V19+4)型静叶可调轴流增压风机。为贯彻落实节能降耗、绿色环保国策,北方联合发电有限责任公司临河热电厂(以下简称临河电厂)计划对其1#机组进行脱硝、脱硫系统技术改造。为了解目前1#机组引风机、增压风机的实际运行状况,临河热电厂特委托西安热工研究院有限公司(以下简称热工院)对1#机组引风机、增压风机进行了现场热态试验,并分析了现有引风机、增压风机的运行状况,对机组环保技术改造后风机的运行状况进行了评估,为风机改造方案提供了必要的数据基础。西安热工研究院有限公司特派员于2011年9月15日至16日至临河热电厂,分别对1机组引风机进行了292MW、230MW及175MW热态试验。本报告在试验数据分析的基础上,对多种风机扩容改造方案进行了对比分析,最终结合机组实际情况提出了引风机、增压风机合并及引风机单独扩容改造两种方案,并对风机合并改造的可靠性及经济性进行了深入的研究。整个试验工作得到了临河电厂各级领导高度重视,生技部、运行部、检修部及有关部门积极参与和协助,使现场试验的各项工作得以顺利进行和完成。在此表示衷心的感谢!1. 设备概况1.1 锅炉基础数据锅炉设备基本设计参数及锅炉性能参数见表1。摘自电厂提供的锅炉设备规范书。表1 锅炉设计工况主要技术参数项 目单 位BRLB-MCR40%THA滑过热蒸汽流量t/h915.71025.0348.6再热蒸汽流量t/h752.9841.6303.7汽包工作压力MPa18.5318.638.05过热器出口压力MPa17.217.47.62再热器进口压力MPa3.363.761.38再热器出口压力MPa3.233.611.27过热蒸汽出口温度540540529再热蒸汽进口温度325325325再热蒸汽出口温度540540515给水温度272279219省煤器出口温度290297258饱和温度324332291预热器进口风温202030预热器出口一次风温混合后159混合后164混合后152预热器出口二次风温356358316排烟温度128129109燃烧器一次风阻力Pa135017001100燃烧器二次风阻力Pa9001200800过热器阻力MPa1.231.370.4再热器阻力MPa0.170.180.06省煤器阻力MPa0.160.170.08排烟损失q2%5.665.715.13化学未完全燃烧损失q3%000机械未完全燃烧损失q4%2.02.02.1散热损失q5%0.210.200.05灰渣物理损失%0.030.030.03锅炉计算效率(按低位发热值)93.5793.4592.70燃料计算消耗量t/h126.4140.34/1.2 锅炉设计煤质及校核煤质分析临河热电厂1#机组原锅炉设计煤种为乌海烟煤,其特点是挥发分高、发热量高、结焦性强。具体煤质特性见表2。表2 锅炉原设计燃料及校核燃料分析项 目符号单位设计煤种校核煤种工业、元素分析全水分Mt%5.55.83空气干燥基水分Mad%4.434.59收到基灰分Aar%28.1928.41干燥无灰基挥发份Vdaf%31.3831.49收到基碳Car%52.6751.99收到基氢Har%3.223.19收到基氧Oar%8.438.52收到基氮Nar%0.750.74收全硫到基St.ar%1.341.32收到基低位发热量Qnet.arkJ/kg2022319920灰熔融性变形温度DT15001500软化温度ST15001500流动温度FT15001500灰成分二氧化硅SiO2%48.5648.57三氧化二铝Al2O3%36.5236.57三氧化二铁Fe2O3%3.753.73氧化钙CaO%1.721.76氧化镁MgO%1.491.49氧化钾K2O%1.51.5氧化钠Na2O%0.540.55三氧化硫SO3%0.770.75二氧化钛TiO2%0.650.66二氧化锰MnO2%0.110.12可磨性指数及磨损指数哈氏可磨指数HGI76.0078,00磨损指数Ke0.770.781.3引风机设备规范烟气系统配置两台上海鼓风机厂生产的G158/280型静叶可调轴流引风机,设备参数列于表3,摘自风机制造厂提供的风机选型设计参数表。表3 引风机设计性能参数项 目单 位内 容引风机型号/静叶可调轴流式G158/280工 况/BMCRTB进口 温度125125风机入口体积流量m3/s269.0296.4风机 全压升Pa35834800风机 轴 功率kW11561498 转 速r/min746制 造 厂 家/上海鼓风机厂电机 型号/YKK710-8鼠笼式异步电动机额定功率kW1600额定转速r/min746额定电压V6000额定电流A186功率因数(满载)/0.8611.4 脱硫系统设备规范电厂1号机组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%的烟气。本脱硫装置配套的工艺系统包括:石灰石浆液制备系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏脱水系统、工艺水系统、压缩空气系统、排放系统、废水处理系统。其中石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统、压缩空气系统为两台机组公用。烟气系统主要由增压风机、GGH、挡板密封风机、入口烟气挡板、出口烟气挡板、烟气旁路关断挡板和烟气旁路调节挡板等组成。其中增压风机为成都电力机械厂生产ANT42e6(V19+4)静叶可调轴流风机。其设计参数见表4:表4 增压风机设计性能参数项 目单 位内容型 式/静叶可调轴流风机型 号/ANT42e6(V19+4)设计流量m3/h1954296设计压头Pa3065效 率%83制 造 商成都电力机械厂电 动 机型 号YKK1000-14电压(定子)V6000电 流A314功 率kW2500频 率Hz50转 速r/min426接 法Y制 造 商上 海 电 气 集 团 上 海 电 机 厂 有 限 公 司2. 热态试验内容及试验方法2.1 试验工况 由于试验期间的煤质偏差,在磨煤机达已接近最大出力(180t/h)的情况下,机组负荷仍只能达到约290MW负荷。因此,热态试验工况选取机组安全运行最大负荷(917.9t/h锅炉蒸发量)、75%负荷(700.3t/h锅炉蒸发量)、60%负荷(531.2t/h锅炉蒸发量)下进行测量。根据试验当日的负荷情况,将1号炉热态试验工况确定为:290MW、229MW和175MW三个工况。2.2 试验要求机组各设备运行正常。试验期间要求将机组锅炉各项参数调整到正常状态,保持机组负荷和锅炉燃烧稳定,保持锅炉氧量、炉膛负压为正常稳定状态。试验时期间保持锅炉不吹灰。2.3 试验方法引风机、增压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/T4692004电站锅炉风机现场性能试验和国家标准GB/T 101782006工业通风机现场性能试验的规定进行。试验期间,要求将机组锅炉各项参数调整到正常状态,并在每一工况测试期间内,保持机组负荷和锅炉燃烧稳定。引风机的测量参数有:风量,进、出口静压,进口温度,大气压力,风机所耗功率等。与此同时记录有关锅炉运行参数。增压风机的测量参数有:进、出口静压,风机耗功等。2.4 测点布置 流量测点根据现场实际情况,引风机的两个流量测量截面分别布置于引风机进气箱上方的收敛管段的电机侧与非电机侧两个截面上,每个截面共设置10个流量测孔,用毕托管逐点测量。 静压测点 引风机、增压风机的进口静压测点布置在风机进风箱进口法兰略下方的矩形直管段上,每个侧壁面中心线处各设一个静压测点,每台风机共设置4个进口静压测点。引风机、增压风机的出口静压测点布置于各风机扩压筒出口法兰略前的圆形管段上,每台风机沿圆周方向均匀布置3个静压测点。 介质温度测点采用流量测量截面的测点测量。3. 测试项目及仪器3.1 测试项目 风机流量引风机流量测量采用等截面网格法。具体方法是:在引风机进口上游两侧管道的宽度方向上各开设10个测孔,深度方向上测孔取10个测点。采用标准皮托管和电子微压计测量截面上各网格点的动压,然后根据这些动压计算该截面的平均动压pd,计算公式为:计算公式为:Pa (1)式中:pd流量测量截面处平均动压,Pa; pdi流量测量截面处各个等分面积上的时间平均动压,Pa;采用大气压力表测量当地大气压力;采用水银棒式温度计测量流量测量面处的介质温度;采用微压计测量流量截面处的静压。流量测量截面处的流量按式(2)计算: m3/s (2)式中: qv流量测量截面处流量,m3/s; A流量测量截面的面积,m2; 流量测量截面处的介质密度,kg/m3;按式(3)计算:kg/m3 (3)其中:o 标准状态下介质(空气和烟气)的密度,根据实测的大气压力、温度、湿度计算湿空气标准密度,并结合煤质情况及引风机入口氧量计算出烟气标准密度。测量处大气压力,Pa;ps 流量测量截面处静压,Pa;t 流量测量截面处介质温度,。 介质温度采用水银棒式温度计测量流量测量面处的介质温度。 风机进、出口静压采用精度为10Pa的U型管压力计分别在风机进、出口的静压测量面上进行测量。 电动机输入功率风机电动机输入功率,利用6kV厂用配电室中的引风机、增压风机电度表进行测量,电动机输入功率Pe按式(4)计算。 Pe(P2 P1)/hK kW (4)式中:P1 试验开始时电度表数值,P2试验结束时电度表数值;K 功率表常数,由电厂热工控制人员提供。h 试验所需的时间。为了更准确的获得电动机输入功率值,同时采用集控室DCS表盘所显示的电动机电流值、电压值,6kV厂用配电室中引风机、增压风机的多功能功率表所显示的功率因数值按下式计算电动机输入功率。Pe1.732 IV COS式中:COS-功率因数、I电动机电流值、V电动机电压值。 锅炉有关运行参数DCS系统有关画面上显示的数据实时记录。3.2 测试仪器试验仪器、仪表的名见表5。表5 试验所用的仪器仪表序号仪器 名称型号/规格准确度等级1电子微压计SWEMA300012毕 托 管3500mm13压 力 计U型10Pa4温 度 计水银棒式14. 热态试验结果及分析4.1 引风机热态试验结果1号机组引风机热态试验于2012年9月15日至16日进行,试验期间机组负荷分别安排在290MW(五台磨)、229MW(四台磨)和175MW(三台磨)。试验期间满负荷时制粉系统5台磨运行给煤量达170t/h,已基本达到机组磨煤机最大出力(180t/h)的限制。而锅炉BMCR工况运行时(1025.0t/h锅炉蒸发量),设计燃煤量仅为147.6t/h。试验期间,机组所燃煤质偏差。1号锅炉的主要运行参数表见表6,引风机热态试验详细的试验数据与计算结果见表7,图1为1号机组引风机性能曲线(由制作厂提供)及实测运行点位置。表6 试验期间锅炉主要参数试验日期年月日2012.9.152012.9.152012.9.16试验时间时分18:2020:409:30-12:0013:1015:30机组实发功率MW290.5228.6175.0炉膛压力Pa-70.10-77.25-47.24主蒸汽流量t/h917.90700.26531.20主蒸汽温度539.34539.335538.04主蒸汽压力MPa15.6115.5112.12再热蒸汽出口温度543.61538.11528.08再热蒸汽出口压力MPa3.192.451.86给水流量t/h923.84717.375550.2给水温度267.3252.14239.08给水压力MPa17.5616.8913.24总给煤量t/h171.3124.999.1制粉系统投运情况/A,B,C,D,EA,B,D,EA,B,D编号/ABABAB省煤器出口烟气氧量%3.172.132.253.024.833.81空预器入口烟气温度350.85348.95339.9326.1328.75328.7空预器入口烟气压力pa-0.75-0.90-0.50-0.60-0.40-0.50空预器出口烟气温度132.05135.70131.20125.10123.05126.10空预器出口烟气压力pa-2.05-2.05-1.35-1.50-1.00-1.02空预器出口一次风压kPa10.4512.059.109.3010.5010.20空预器烟气差压kPa1.301.150.900.950.600.75一次风机电流A121.15124.25105.2103.4101.95102.65一次风机开度%96.4100.096.5100.097.1100.0一次风机出口压力kPa13.413.211.511.212.312.0送风机电流A48.246.034.835.731.332.7送风机开度%60.055.144.439.836.432.5送风机出口压力kPa1.501.400.700.800.400.45引风机电流A130.9135.7100.75102.684.6595.85引风机开度%86.0588.7571.6571.6564.6066.25引风机入口压力kPa-2.55-2.70-1.70-1.85-1.25-1.50引风机入口温度134.75138.05131.05124.95123.05126.10引风机出口压力Pa69.518.5126.0107.5118.5155.0引风机实际运行参数在性能曲线上的分布情况如图1所示,试验期间引风机主要参数如表7所示:表7 引风机热态试验主要测量参数名称单位工况1工况2工况3测试时间/2012/9/152012/9/152012/9/16记录时间18:2020:409:30-12:0013:1015:30发电负荷MW290.0228.6175.0锅炉蒸发量t/h917.9700.3175.0风机电流A130.9135.7100.8102.684.795.9风机叶片开度%90.090.072.068.062.060.0就地表盘开度o-25-25-34-36-39-40风机编号/ABABAB大气压力Pa895908959089890898908959089590烟气标准密度kg/m31.3301.3301.3301.3301.3301.330测量面面积m211.411.411.411.411.411.4测量面温度138.5143.5136.5129.5123.1126.1测量面静压Pa-2781.4-2784.3-1828.9-1848.3-1334.3-1555.7测量面动压Pa163.0186.1116.99105.9049.03100.17测量面密度kg/m30.75610.74700.77070.78400.79870.7906测量面速度m/s20.7622.3217.4216.4411.0815.92测量面全压Pa-2618.5-2598.2-1711.9-1742.4-1285.2-1455.5测量面秒流量m3/s236.7254.5198.6187.4126.3181.5测量面小时流量m3/h852077916068715048674574454731653325质量流量kg/s179.0190.1153.1146.9100.9143.5进口面积m211.0611.0611.0611.0611.0611.06进口风温138.5143.5136.5129.5123.1126.1进口静压Pa-2876.0-2860.8-1861.0-1842.5-1296.7-1573.3进口密度kg/m30.75530.74630.77050.78400.79900.7904风机进口流量m3/s236.9254.7198.7187.4126.3181.5风机进口速度m/s21.423.018.016.911.416.4风机进口动压Pa173.3197.9124.3112.552.1106.4风机进口全压Pa-2702.7-2662.9-1736.7-1730.0-1244.6-1466.9风机出口面积m28.5738.5738.5738.5738.5738.573风机出口风温141.0146.0138.2131.1118.4131.2风机出口静压Pa-366.7-354.7-187.5-239.4-283.3-355.0风机出口密度kg/m30.77240.76330.78190.79510.81770.7912风机出口速度m/s27.029.022.821.614.421.2风机出口动压Pa282.1322.0203.9184.684.7177.0风机出口全压Pa-84.6-32.616.4-54.7-198.7-178.0风机全压Pa2618.12630.31753.11675.31045.91288.9风机平均密度kg/m30.76380.75480.77620.78960.80840.7908风机单位质量功J/kg3420.93476.92255.52119.11291.91629.6压缩性修正系数/0.98940.98940.99300.99330.99580.9948风机比功J/kg3429.73486.72259.42122.41303.61622.2风机空气功率kW612.2660.9345.3311.3130.3233.8电机实测电压kV6.096.086.056.116.086.10电机实测电流A108.0129.1101.4102.680.098.0电机额定功率kW160016001600160016001600电机额定电压kV666666电机额定电流A266.7266.7266.7266.7206.7206.7电机额定转速r/min746746746746746746电机额定功率因素/0.8610.8610.8610.8610.8610.861电机额定效率%96.096.096.096.096.096.0功率因素0.80750.79400.71800.71540.60680.6812电机输入功率kW919.71078.7763.3776.6511.1705.1电机效率%94.595.093.893.991.793.5风机轴功率kW869.31025.1716.1729.0468.9659.0风机效率%70.464.548.242.727.835.5换算至引风机设计工况下:设计转速r/min746 746 746 746 746 746 设计密度kg/m30.7856 0.7856 0.7856 0.7856 0.7856 0.7856 进口秒流量m3/s236.9 254.7 198.7 187.4 126.3 181.5 进口小时流量m3/h853006.4 916876.0 715309.1 674529.8 454537.7 653456.6 风机压力Pa2723.3 2768.7 1787.5 1678.6 1028.4 1281.0 压缩修正系数/0.9890 0.9888 0.9928 0.9933 0.9959 0.9948 风机比功J/kg3428.3 3484.8 2259.1 2122.4 1303.6 1622.2 风机叶轮效率%71.9 65.8 49.2 43.6 28.4 36.2 将风机三个工况的运行点描画在引风机性能曲线上:图1 原引风机性能曲线及风机运行点分布4.2 引风机性能试验结果对比分析为了便于分析,综合表7、表8和图1,将引风机热态试验主要结果与性能曲线对应值进行比较,并列于表9。表8 引风机热态试验主要结果与性能曲线对应值比较名 称单 位工况1(290MW)工况3(230MW)工况3(175MW)风机编号1号机2号机1号机2号机1号机2号机机组负荷MW290MW230MW175MW锅炉蒸发量t/h917.9700.3531.20风机流量m3/s237255199187126182风机全压Pa26342678172916239951239风机比压能J/kg345035492228205712401560风机叶轮效率%71.965.849.243.628.436.2性能曲线上的效率%73.074.051.046.028.041.0实际效率偏差%-1.1-8.2-1.8-2.40.4-4.8表盘对应就地角度-9.8-7.9-19.8-19.8-24.8-23.6性能曲线对应角度-25-23-43-48-57-41对应开度偏差%15.215.123.228.232.217.4风机DCS叶片开度%86.188.871.771.764.666.3由上表分析可以得到以下结论: 风机静叶开度:根据表盘显示的引风机开度通过换算可以得到相应的静叶角度(以0作为100%开度,-70作为0%对位计算)。对比换算后的进口导叶角度与性能曲线上对应角度:(1)表盘对应角度与性能曲线对应角度相差较大,最大偏差超过30。(2)风机DCS叶片开度变化范围从64.6%至88.8%仅在25%范围内变化,变化范围过小。造成上述两种现象的原因主要有两点:首先,风机进口静叶调节叶片对位不准确,进口调节叶片被限位;其次,风机不同静叶的实际调节可能不同步。 风机效率:引风机实测效率与曲线设计效率相比略微偏低,最大偏差未超过8.2%。效率偏差的主要原因可能是风机机壳变形引起叶顶间隙变大或由于安装不标准或叶片调节不同步,导致的风机实际运行效率下降。 风机运行状况:引风机整体在性能曲线左下部运行,实际运行效率低,试验所有工况点均未能通过性能曲线高效运行区域。小负荷运行时,两侧风机出力相差较大,电流相差超过10A,造成两引风机风量出现一大一小的状况,流量较小的风机更容易受到扰动,有失速风险。建议电厂在小负荷运行时,尽量保证两台风机出力相当(两台风机电流保持一致),避免两台引风机出现抢风失速现象。4.3 风机热态试验值与BMCR、TB工况设计值比较由于目前情况下,电厂所燃煤质偏差,磨煤机已接近设计最大出力(170t/h)的情况下,锅炉蒸发量仅为917.9t/h。而锅炉BMCR工况设计额定蒸发量为1025t/h,因此要对比引风机特性参数实测值与设计值,就要换算到同一设计工况下和介质密度下;即根据实测得各风机流量与压力的关系,可以发现机组两侧烟气系统风量与阻力约为1.8次方关系。表9 引风机热态试验值与BMCR、TB设计值比较风机编号/AB试验时锅炉蒸发量t/h917.9 试验实测风机流量m3/s236.9 254.7 试验实测风机全压Pa2618.1 2630.3 换算到BMCR风机流量m3/s264.59 284.40 换算到BMCR风机压力Pa3193.4 3208.3 BMCR设计风量m3/s269.0 BMCR设计风压Pa3583.0 换算到BMCR工况后风机平均流量m3/s274.50 换算到BMCR工况后风机平均压力Pa3200.84 换算值与BMCR设计值流量偏差%2.0 换算值与BMCR设计值压力偏差Pa-11.9 TB点设计风量m3/s296.4TB点设计风压Pa4300.0 风机风量裕量%8.0 风机风压裕量%34.3 从上表中可以看出,将引风机实测参数换算到BMCR工况下,风机平均流量为274.50m3/s,平均全压为3200.8Pa。而BMCR工况下风机设计流量为269.0 m3/s,设计压力为3583Pa。换算所得BMCR风量比设计值偏大2.0%,换算所得BMCR全压比设计值偏小11.9%。引风机换算BMCR参数与风机TB点的对应设计参数对比,风机风量裕量为8.0%,风机风压裕量为34.3%。现有引风机风压裕量选择偏大。将换算到BMCR工况下的流量及风压标注在引风机设计性能曲线上(如图2所示):图2 引风机性能曲线及各风机各工况点分布4.4 引风机目前运行状况分析 现有引风机运行安全性分析由图1引风机运行曲线可以看出,目前各负荷下引风机实际运行均远离失速区,风机失速风险较小。两台引风机实际运行中存在出力不平衡现象,风机电流一大一小运行,尤其是在低负荷工况时,两台引风机出力偏差较为为明显(电流偏差在10A以上)。这样运行情况下,出力小的风机抗压力波动能力差,不利于风机的稳定运行。建议电厂运值人员在运行时,对风机运行进行优化调整,尽量使两台风机调平运行。 烟气系统阻力情况分析试验期间实测烟风系统阻力(即引风机全压)处于正常运行状态。大负荷运行时,烟气系统主要阻力设备空预器实测进出口烟气侧阻力在1200Pa左右,而BMCR工况设计烟气侧阻力为1030Pa,说明试验期间空预器烟气侧存在一定的积灰问题。表10 烟风系统各设备沿程阻力测量结果项目单位实测值工况/290MW A空预器烟气侧进口Pa-750B空预器烟气侧进口Pa-900 A空预器烟气侧出口Pa-2050 B空预器烟气侧出口Pa-2050 A电除尘进口Pa-2250B电除尘进口Pa-2350 A电除尘出口Pa-2450 B电除尘出口Pa-2570A空预器烟气侧阻力Pa1300B空预器烟气侧阻力Pa1150 A电除尘烟气侧阻力Pa200B电除尘烟气侧阻力Pa220 引风机与系统匹配性分析由图1引风机性能曲线可以看出,目前烟气系统阻力特性曲线位于风机性能曲线位于风机性能曲线的左下部分,没有通过风机的高效区。中、小负荷工况下风机设计效率未达到静调轴流风机的正常水平,风机实际性能与设计性能近似,引风机实测运行效率与设计值相比,最大偏差为8.21%。建议电厂对引风机进行全面检查,查找中、小负荷效率偏低的原因。5. 增压风机热态试验结果及分析5.1 增压风机试验结果综述脱硫系统的主控运行参数列于表11,增压风机热态试验详细的试验数据与计算结果见表12。将实测的增压风机运行点描绘于其性能曲线(由制作厂提供)上,见图3。表11 增压风机热态试验数据计算表名称单位工况1工况2工况3测试时间/2012/9/152012/9/152012/9/16记录时间18:2020:3018:20-20:4013:1015:30发电负荷MW290.5 228.6 175.0 锅炉蒸发量t/h917.9 700.3 531.2 风机电流A238.6 190.5 176.3 风机叶片开度%66.0 3829就地伺服开度%-5.7 -35.1 -44.6 大气压力Pa895908989089590烟气标准密度kg/m31.330 1.330 1.330 质量流量kg/s369.0 300.0 282.4 进口面积m228.090 28.090 28.090 进口风温132.9 126.9 125.5 进口静压Pa-217.8 -330.0 -332.5 进口密度kg/m30.7892 0.8026 0.8028 风机进口流量m3/s467.6 373.8 351.7 风机进口速度m/s16.6 13.3 12.5 风机进口动压Pa109.3 71.1 62.9 风机进口全压Pa-108.5 -258.9 -269.6 风机出口面积m221.206 21.206 21.206 风机出口风温135.1 128.6 126.9 风机出口静压Pa1997.5 1290.8 1062.5 风机出口密度kg/m30.8044 0.8138 0.8125 风机出口速度m/s21.6 17.4 16.4 风机出口动压Pa188.3 123.0 109.1 风机出口全压Pa2185.8 1413.8 1171.6 风机全压Pa2294.2 1672.7 1441.2 风机平均密度kg/m30.7968 0.8082 0.8076 风机单位质量功J/kg2875.7 2068.0 1783.2 压缩性修正系数/0.9910 0.9934 0.9943 电机实测电压kV6.0855 6.1067 6.1028 电机实测电流A238.5 190.5 175.4 电机额定功率kW2500 2500 2500 电机额定电压kV6 6 6 电机额定电流A314.0 314.0 314.0 电机额定转速r/min426 426 426 电机额定功率因素/0.797 0.797 0.797 电机额定效率%96.0 96.0 96.0 电机输入功率kW1827.2 1218.1 1010.9 电机效率%95.3 93.9 93.1 风机轴功率kW1740.7 1143.8 940.7 风机效率%61.0 54.2 53.5 换算至设计状态下:设计转速r/min420420420设计密度kg/m30.7700.7700.770进口秒流量m3/s461.0368.5346.8风机压力Pa2175.71559.91343.7压缩修正系数/0.99140.99380.9947风机比功J/kg2801.42013.41735.7风机叶轮效率%62.2155.3554.62图3 增压风机运性能曲线及实测运行点在其上的位置5.2 增压风机实测参数与其设计值比较在增压风机热态试验工况中,最大负荷为290MW,对应工况锅炉蒸发量为917.9t/h,而锅炉BMCR工况的设计蒸发量为1025.2t/h(见表12)。要对比实测参数与设计参数,前者与后者就得换算至同一工况和同一介质密度。根据实测的风机流量与其压力的关系,可以发现机组脱硫系统风量与阻力约为1.6次

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