降低8# 炉引风机单耗(QC课题).doc

降 低 8# 炉 引 风 机 单 耗 发 表 人：李雅勤大唐太原第二热电厂电气工程部继电保护班QC小组降 低 8 # 炉 引 风 机 单 耗 -电气继保QC小组成果报告一、小组简介电气继保QC小组小 组 名 称注册日期2005.1.31注 册 号2005-055成立时间81.2课题类型现场型组 长李雅勤活动时间2005.1-2006.1活动次数24平均活动时间2小时电气继保QC小组成立以来共完成课题25项2004年完成课题出勤率100%成 员 情 况姓 名文化程度岗位或职称小组分工李雅勤本科工程师/高技调查分析苏 华本科工程师/高技调查分析连立东大专助工组织实施段继宏大专助工实施 吴慧洁大专工程师/技师经济核算王志强大专助工实施史春生大专助工实施张晓东本科工程师/技师调查分析二、设备简介1#引风机出口挡板入口挡板入口挡板出口挡板2#引风机如图所示：引风机电动机带动风机旋转，抽出烟气，由锅炉炉膛经电除尘，入口挡板、出口挡板，送往烟囱。引风机通过电动执行器调节入口挡板开度来调节风量，档板调节过程中，虽然挡板开度不同，但引风机用电量相同，所以档板调节风量方式造成能量的浪费。三、选题理由2005年引风机单耗不大于3.35千瓦时/吨（汽)工程部要求我小组成员调查锅炉额定蒸发量相同的7、8、9#炉2004年10-12月3个月的引风机单耗如下表：引 风 机 单 耗 统 计 表时间7#炉引风机单耗（千瓦时/吨(汽)）8#炉引风机单耗（千瓦时/吨 (汽)）9#炉引风机单耗（千瓦时/吨(汽)）月平均（千瓦时/吨 (汽)）2004/103.333.473.213.3372004/113.173.463.203.2772004/123.123.373.153.213总 计9.6210.39.569.827平 均3.213.433.193.276制表人：段继宏 日期：2005年1月24日 引风机单耗 引风机单耗折线图9#炉平均单耗3.197#炉平均单耗3.21工程部要求单耗3.358炉平均单耗3.438炉单耗制图人：吴慧洁 日期：2005年1月24日月份 千瓦时/吨（汽） 引风机的驱动电机是我厂除给水泵电动机外最大的电动机，引风机单耗大，会造成厂用电量多，相对发电量减少，发电成本增加，对我厂节能降耗，以及扭亏为盈影响很大，所以我们确立课题“降低8#炉引风机单耗”。四、目标值确认和可行性分析1、 目标值8#炉引风机的单耗由3.43千瓦时/吨 (汽)降为3.35千瓦时/吨(汽)8#炉引风机单耗目标值柱状图千瓦时/吨（汽）引风机单耗 3.6 3.43 3.353.43.2 3.0 目标现状制图人：苏华 日期：2005年2月25日2、 目标值可行性分析、 现状调查一小组针对2004年10-12月8#炉引风机单耗情况进行调查并分析如下：8#炉引风机单耗情况表时间引风机单耗(千瓦时/吨(汽)蒸发量(万吨)引风机用电量(万千瓦时)2004/103.4741.03142.392004/113.4641.39143.22004/123.3741.09138.47总 计10.3123.51424.06和下面424.06颜色要相匹配，颜色要一致平 均3.43制表人：李雅勤 日期：2005年3月21日41.17141.35引风机单耗(千瓦时/吨(汽)计算期单炉引风机用电量（千瓦时）/计算期单炉蒸发量（吨） 由以上图表和公式可见引风机单耗和用电量成正比。8#炉引风机的用电量越大，8#炉引风机单耗越大，所以8#炉引风机的用电量大是造成8#炉引风机单耗大的主要问题。现状调查二小组又针对8#炉引风机用电量大这一主要问题调查分析。2004年10-12月引风机运行3980小时，平均每小时用电量424.0610439801065（千瓦时），引风机出风量不同，实际每小时用电量也不同，所以小组调查了引风机出风量100%和50%时的用电量情况如下决的不错，但能否把它合到下面的表格里：风量调节和引风机用电量情况对照表 风量 项目 数据100%风量(额定)50%风量挡板开度（%）10050引风机电流(安)120118引风机每小时用电量(千瓦时)3IUcos31206.30.831087（接近1100）3IUcos31186.30.831068（接近1100）用电量占额定风量用电量百分比(%)1087/1087100%1068/108798.3%（接近100%）实际需要用电量百分比（%）10050浪费用电量百分比（%）098.3-5048.3制表人：张晓东 日期：2005年3月22日引风机风量、用电量、挡板开度示意图 （%）制图人：李雅勤 日期：2005年3月29日可见，虽然挡板调节引风机出风量减少，需要功率和用电量减少，但引风机目前所用功率和用电量降低很少，用电量浪费很大。所以现有的挡板调节风量方式使能量浪费，是引风机用电量大的主要问题。综合以上分析，引风机挡板调节风量是8#炉引风机单耗大的主要问题。、 目标可行8#炉引风机风量调节挡板开度情况表 （2004年10-12月） 挡板开度(%)0-4040-5050-6060-7070-8080-100总计挡板平均开度(%)204555657590运行小时数(小时)15940119410359955573980运行小时百分比(%)4130262514100制表人：连立东 日期：2005年4月8日8#炉引风机挡板开度与运行时间饼状图挡板开度50-60%运行时间百分比占全部运行小时数的30%制图人：李雅勤 日期：2005年4月8日从图上可以看出挡板开度为50-60%时，运行时间最长。如果能找到一种能随接近100%用电量需要风量调节功率的方法，而不用挡板来调节引风机风量，那么风机用电量减少,风机单耗有望降低。所以小组又对运行时间最长的挡板开度50-60%情况进行分析如下：55%风量挡板开55%功率不可调二者比较发现，功率不可调浪费用电量45%用电量可出风量55%用电量55%风量挡板全开功率可调为55%挡板开度50-60%用电量、风量示意图由“风量调节和引风机功率、用电量情况表”可见，不论挡板开度多大，引风机功率为接近1100千瓦，按1100千瓦计算。由“8#炉引风机风量调节挡板开度情况表”可见挡板开度50-60%的运行时间1194小时。则算得挡板开度50-60%浪费电量:45%1100千瓦1194小时59.10万千瓦时。对功率不可调和可调的单耗分析如下：功率不可调功率可调2004年10-12月引风机用电量(万千瓦时)424.06424.06-59.10364.962004年10-12月总蒸发量(万吨)123.512004年10-12月引风机单耗(千瓦时/吨 (汽)424.06/123.513.43364.96/123.512.95可见引风机功率随出风量变化的话,只考虑挡板运行时间最长的开度50-60%可节约用电量情况,已能使引风机单耗降为2.95千瓦时/吨(汽),完全可以达到小组制定目标3.35千瓦时/吨(汽)五、原因分析我小组针对引风机挡板调节风量这一主要问题进行原因分析如下：因 果 分 析 图执行器调节风量不当执行器调节风量最小调节量偏大引风机挡板调节风量人员调整风量偏差大人员调节风量不当风量大小调节不当手动调节风量操作板最小刻度偏大风道长与风道摩擦损失大风道漏风风道弯道多风量损失大入口挡板调节方式不当出口挡板调节方式不当挡板调节方式不当风量调节方式不当六、要因确认确认一为找到要因，我小组对八条末梢原因，逐一进行了确认。 执行器最小调节量偏大确认方法现场调查要求最小调节量不大于3%确认内容输入信号变化量(%)1.5%1.6%1.7%1.8%1.9%2.0%执行器是否调节否否否否否是确认最小调节量否否否否否是最小调节量调查执行器动作的最小调节量由上表可见最小调节量2%3%，符合要求确认人连立东确认时间2005.5.23确认结果非要因确认二 人员调整风量偏差大确认方法现场调查要求调整偏差不大于5%确认内容调查人员调节风量即调整挡板开度的偏差由上表可见,人员调整挡板偏差最大2%5%，符合要求人员一值二值三值四值五值平均机组负荷(MW)185184185184184184挡板开度(%)90%88%92%90%90%90%人员调整挡板开度与平均水平偏差0%2%2%0%0%确认人苏华确认时间2005.5.20确认三 确认结果非要因手动调节风量操作板最小刻度偏大确认方法现场调查要求最小调节刻度不大于3%确认内容手动调节操作板如图可见最小调节刻度2%3%，符合要求确认人李雅勤确认时间2005.5.18确认结果非要因确认四 风道长确认方法现场调查要求每台引风机相应风道长度不长于50米确认内容8#炉1#引风机风道长度（m）8#炉2#引风机风道长度（m）除尘器前除尘器与风机间风机与烟囱间总长度除尘器前除尘器与风机间风机与烟囱间总长度14823451481739调查8#炉1、2#引风机相应风道长度可见，8#炉1、2#引风机相应风道长度45、39米50米，符合要求确认人王志强确认时间2005.5.17确认结果非要因确认五 风道弯道多确认方法现场调查要求每台引风机相应风道弯道数不多于10个确认内容调查8#炉1、2#引风机相应风道弯道数8#炉1#引风机风道弯道数（个）8#炉2#引风机风道弯道数（个）除尘器前除尘器与风机间风机与烟囱间总计（个）除尘器前除尘器与风机间风机与烟囱间总计（个）32273227可见8#炉1、2#引风机相应风道弯道数都为710个，符合要求确认人吴慧洁确认时间2005.5.17确认结果非要因确认六风道漏风确认方法台帐调查要求漏点总计不大于10cm2确认内容调查2002年8#炉大修台帐记录漏点情况8#炉引风机风道漏点情况除尘器前除尘器与风机间风机与烟囱间漏点几处漏点大小（cm2）漏点几处漏点大小（cm2）漏点几处漏点大小（cm2）0011212总计漏点几处漏点大小（cm2）漏点总计cm2 10 cm2确认人段继宏确认时间2005.5.27确认结果非要因确认七 入口挡板调节方式不当确认方法现场调查要求入口挡板调节方式风量损失不大于20%确认内容引风机挡板开度情况如下：挡板开度40%及以下40-50%50-60%60-70%70-80%80%以上总计运行小时数15940119410359955573980百分比4%1%30%26%25%14%100%引风机不同挡板开度下的电流和用电量如下表： 风量项目 数据100%风量(额定)50%风量挡板开度（%）10050引风机电流(安)120118引风机每小时用电量(千瓦时)3IUcos31206.30.831087（接近1100）3IUcos31186.30.831068（接近1100）用电量占额定风量用电量百分比(%)1087/1087100%1068/108798.3%（接近100%）需要用电量百分比（%）10050浪费用电量百分比（%）098.3-5048.3可见由于挡板的截流调节，部分能量被浪费，需要风量越少，挡板开度越小，能量浪费越严重。对运行小时最长的档板开度50-60%和60-70%时风量损失情况做进一步调查：需要风量55%65%所耗能量可产生风量100%100%挡板开度50-60%60-70%挡板平均开度55%65%浪费风量45%35%风量损失45%35%运行小时百分比30%26%共损失风量45%*30%+35%*26%22.6%现入口挡板调节方式,只考虑开度50-60%和60-70%情况时，风量损失22.6%，大于20%确认人张晓东确认时间2005.5.26确认结果是要因确认八出口挡板调节不当确认方法台帐调查要求出口挡板调节没卡涩确认内容引风机出口挡板正常运行时为全开,引风机停运时,为防止风机倒转相应出口挡板全关.调查2004年8#炉检修时现场测试记录。（出口挡板试验5次）挡板全开挡板全关开到位（次）卡涩（次）关到位（次）卡涩（次）5050出口挡板试验5次卡涩0次，符合要求确认人史春生确认时间2005.4.21确认结果非要因确认要因引风机入口挡板调节方式不当 七、制定对策1、对策优化小组针对引风机入口挡板调节方式不当可采取的三个方案进行了对策优化方案调速原理液力耦合器液力耦合器是一种利用液体（油）介质传递转速的机械设备风机液力耦合器电动机串级调速系统在高压电机转子侧，通过调节斩波导通比实现调速高压变频调速在高压电机定子侧，通过改变电源频率实现调速。方案可实施性费用结论1、液力耦合器1、维护较为复杂，可供选择的产品较多。2、电动机和风机间没有直联机构，一旦液力耦合器故障，风机只能退出运行。3、在各种调速方式中属低效调速方案。200万方案3效果优于方案1、22、串级调速系统1、适用于高压绕线式电动机或内反馈调速电动机。本厂引风机属高压鼠笼型电机，需要更换电机。2、没有采用过类似技术，厂内运行操作和维护需要培训，并积累运行经验。3、可供选择的产品少。200万3、高压变频调速1、适用于高压鼠笼型电机和其他类型电机。本厂引风机属高压鼠笼型电机，不需要更换电机。2、高压变频器技术已成熟。可供选择的产品多。3、厂内已有较多低压变频器的应用经验。600万2、对策措施小组成员根据现场确认的要因，经对策优化后，制定了对策措施，并责任到人，限期完成。要因对策目标措施完成日期负责人引风机入口挡板调节方式不当采用高压变频器调速调节的风量损失小于20%1、建造引风机变频控制室，安装调试高压变频器变压器柜和控制柜2005年7.21-9.11李雅勤2、改进、设计安装进线、出线、旁路刀闸和配电柜2005年8.22-8.26段继宏3、设计、安装变频器控制电源切换控制箱，实现变频器控制电源双路供电，自动切换2005年8.29-9.2王志强八、实 施实施1、建造了引风机变频控制室，安装调试了高压变频器变压器柜和控制柜引风机变频控制室1#引风机变频器变压器柜和控制柜2#引风机刀闸柜2#引风机变频器变压器柜和控制柜1#引风机刀闸柜空调空调 2、改进、设计、安装了进线、出线、旁路刀闸及其配电柜6KV开关变频器进线刀闸1进线刀闸2旁路刀闸出线刀闸引风机电动机系统接线如下图所示3、设计、安装了变频器控制电源切换控制箱，实现了变频器控制电源双路供电，故障时电源自动切换。 实施前引风机系统如下图所示挡板入口口引风风机引风机房引风机电动机6KV配电室6KV开关出口挡板实施后引风机系统如下图所示引风机房6KV配电室挡板入口口引风风机出口挡板6KV开关变频控制室引风机电动机引风机变频控制室内设备实际完成效果图如下：效果实施前后风量损失对比表实施前实施后需要风量55%65%需要风量55%65%所耗能量可产生风量100%100%所耗能量可产生风量55%65%挡板开度50-60%60-70%变频器出力55%65%档板平均开度55%65%运行小时百分比(%)30%26%浪费风量45%35%浪费风量00风量损失45%35%风量损失00共损失风量45%*30%+35%*26%=22.6%共损失风量020%制表人：张晓东 日期：2005年9月13日实施前后需要风量55%时，所耗能量可产出风量如下图所示需要风量55%时引风机所耗能量可产出风量对比图百分比（%）可出风量100%需要风量55%可出风量55%需要风量55% 实施前 实施后制图人：连立东 日期：2005年9月13日可见实施后风量损失为0，满足风量损失小于20%的要求。九、效果对比效果一：首先我小组对实施前2004年10-12月和实施后2005年10-12月的风量调节和引风机功率、用电量情况进行了对比如下：风量调节和引风机用电量情况对照表实施前实施后需要风量百分比50%100%需要风量百分比50%100%挡板开度50%100%变频器出力（%）50%100%引风机电流(安)118120引风机电流(安)42100引风机每小时用电量(千瓦时)3IUcos31186.30.8310683IUcos31206.30.831087引风机每小时用电量(千瓦时)3IUcos3426.30.833803IUcos31006.30.83905占额定风量用电量的比例（%）1068/108798.3%100%占实施前额定风量用电量的比例（%）380/108735.0%905/108783.3%制表人：苏华 日期：2006年1月9日引风机风量50%，用电量对比如下图改造前后需要风量50%时引风机风量、用电量对比示意图 （%） 制图人：李雅勤 日期：2006年1月9日可见高压变频器能够根据需要风量调节变频器出力，使引风机的用电量在需要风量少时大大减少，引风机挡板调节风量造成能量浪费这一主要问题已经得到彻底解决，节能效果显著。效果二：我小组成员又对8#炉实施前、后同期引风机用电量情况进行了对比如下：8#炉引风机用电量情况对照表实施前实施后对比时间引风机单耗(千瓦时/吨(汽)蒸发量(万吨)引风机用电量(万千瓦时)时间引风机单耗(千瓦时/吨(汽)蒸发量(万吨)引风机用电量(万千瓦时)引风机用电量减少(万千瓦时)2004/103.4741.03142.392005/102.3737.2288.2354.162004/113.4641.39143.22005/112.5139.2698.5544.652004/123.3741.09138.472005/122.6146.16120.4817.99总 计10.3123.51424.06总 计7.49122.64307.26116.8平 均3.4341.17141.35平 均2.5040.88102.4238.93制表人：张晓东 日期：2006年1月10日可见，实施后8#炉引风机用电量每月平均比实施前减少38.93万千瓦时，即减少用电量是实施前用电量的38.93/141.3527.5%，节能效果显著。效果三：我小组成员对实施前、后同期8#炉引风机单耗进行了对比如下：8#炉引风机单耗统计表实施前实施后时间8#炉引风机单耗(千瓦时/吨(汽)时间8#炉引风机单耗(千瓦时/吨(汽)2004/103.472005/102.372004/113.462005/112.512004/123.372005/122.61总 计10.3总 计7.49平 均制表人：李雅勤 日期：2006年1月10日3.43平 均2.50可见，改造后8#引风机单耗明显降低我小组成员对8#炉引风机单耗目标值完成情况进行检查如下：8#炉引风机单耗折线图(KWH/吨(汽)引风机单耗 (千瓦时/吨(汽)2004年10-12月平均单耗3.432005年10-12月单耗2005年10-12月平均单耗2.