海门电厂引风机与增压风机合一改造

1、 华能海门电厂华能海门电厂引风机与增压风机引风机与增压风机“二合一二合一”改造实践改造实践 引风机增压风机引风机增压风机“二合一二合一”改造实践改造实践引风机增压风机“二合一”改造实践概况概况引风机与增压风机合二为一改造的设想引风机与增压风机合二为一改造的设想引风机与增压风机二合一关键技术突破引风机与增压风机二合一关键技术突破引风机与增压风机二合一改造方案引风机与增压风机二合一改造方案系统改造前后比对系统改造前后比对引风机二合一改造前后的经济性分析引风机二合一改造前后的经济性分析结束语结束语引风机增压风机“二合一”改造实践一、概况 华能海门电厂21036MW机组锅炉引风机和脱硫系统增压风机均为

2、2台静叶调节轴流式风机,运行电耗偏高,为降低厂用电率、降低运行人员低负荷的操作强度，将脱硫增压风机与引风机合并，取消增压风机。该方案实施后,机组满负荷运行时可使厂用电率下降0.235%,节能效果显著。1)引风机实测参数与TB点的设计参数比较，设计流量裕量为19%，设计风压裕量高达63.9%，压力裕量明显偏大。2)增压风机BMCR工况点风机出力约为2336.7Pa，此时风机的压力裕量达54，裕量明显偏大。500MW时风机效率仅为45%左右，效率偏低。引风机增压风机“二合一”改造实践1、机组投运后，由于机组负荷运在75%左右，机组调峰运行，,夜间停运半边脱硫风机运行，以实现降低厂用电率。2、4台风

3、机耗电率较高。3、引风机功率设计功率7400KW，增压风机设计功率3400KW，裕量较大。二、引风机与增压风机合二为一改造的设想引风机设计技术规范增压风机设计技术规范引风机单位内容增压风机单位内容风量m3/sBMCR(669.56)风量m3/sBMCR（2632034）全压PaBMCR(5347)全压PaBMCR （3720）风机全压效率%BMCR(86.7)风机全压效率%BMCR(85.5)转速r/min585转速r/min420叶片级数/1叶片级数/1叶片数/19叶片数/13额定功率kW7400额定功率kW3400KW额定转速r/min585额定转速r/min420额定电压V6000额定电

4、压V6000额定电流A882额定电流A429额定功率因数 0.828额定功率因数 0.8原有引风机、增压风机设计技术规范二、引风机与增压风机合二为一改造的设想4、运行人员夜间操作量较大，同时也给机组的安全稳定运行带来威胁。5、在机组450MW时，进行停运两台脱硫增压风机，通过引风机克服脱硫系统阻力运行，并取得相关数据，为引风机和增压风机合并提供了依据。由此进一步思考，对引风机进行增容改造，引风机与脱硫增压风机合并运行是可行的。由此论证了引风机与脱硫增压风机合并运行的可行性引风机增压风机“二合一”改造实践三、引风机与增压风机二合一关键技术突破关键技术突破1核心技术创新核心技术创新2管道阻力的测算

5、管道阻力的测算三、引风机与增压风机二合一关键技术突破（1）对投运的机组进行热态实验以确认风机实际运行状态(出力、耗电、效率等)、了解系统管网阻力与风机性能匹配情况，据此实验结果，进行风机节能降耗方案研究并提出合理、可行的风机优化方案。（2）优化工作最大的难点是要使优化后风机既满足工况要求，又要最大限度减低设备裕量。需对整个系统进行评估，以确定TB工况参数及BMCR工况参数。对投运的机组进行热态实验评估系统以确定TB、BMCR工况参数三、引风机与增压风机二合一关键技术突破a、脱硫系统的沿程阻力测算如下表项目项目单位单位1036MW增压风机出口烟道阻力增压风机出口烟道阻力 Pa83GGH原烟气侧阻

6、力原烟气侧阻力 Pa1019吸收塔阻力吸收塔阻力 Pa897.0GGH净烟气侧阻力净烟气侧阻力 Pa678.0 GGH出口烟道阻力出口烟道阻力 Pa22.0脱硫系统总阻力脱硫系统总阻力 Pa2699.0 b、增压风机取消后，引风机所带的管道阻力为5659pa，考虑增压风机进出口垂直管道阻力，预计增压风机部分及其管道阻力是1000pa左右。通过以上测算后，确定在BMCR工况参数，而TB工况参数是在BMCR工况参数基础上取了10%的流量裕量和12%的压力裕量而得。科学选定风机TB的工况参数与BMCR参数的裕量，使优化后的风机的最大出力能够满足最高负荷及克服脱硫系统阻力的运行要求。通过对脱硫系统管道

7、阻力及引风机和增压风机全压与管道阻力的测算，取得准确数据，为风机二合一提供科学依据2管道阻力的测算管道阻力的测算科学选定参数与裕量 使风机的出力能够满足最高负荷的运行要求引风机增压风机“二合一”改造实践四、引风机与增压风机二合一改造方案 1.根据厂家现有的设备型号合理选定设备形式。引风机厂有HA47448-8Z（19片叶片）和HA47436-8Z（13片叶片）的两种风机供华能海门电厂选择。在相同工况下，HA47436-8Z（13片叶片）风机的效率高于HA47448-8Z（19片叶片）的效率 。低负荷工况下，HA47436-8Z更接近理论失速线，但可以风机打开已安装在风机上的防失速装置(简称KS

8、E)，以避免风机低负荷失速。经过合理比较，确定选用HA47436-8Z（13片叶片）的型号，并要求风机安装防失速装置使失速安全裕度不低于电站风机设计选型导则所规定的1.3。降低了设备采购费用。四、引风机与增压风机二合一改造方案2. 用最省的投入，实现优化改造。保持现引风机基础不动，更换现引风机的集流器、转子、主机壳、中间轴、联轴器、后导叶组及扩压器等部件，风机叶轮由现在4250mm减少为3750mm，电机工作转速提高一档，由585r/min增加到745r/min。主轴承装配组、出口膨胀节可利用及电动执行器（电动执行器的基础需要优化）、冷却风机等辅助配套设备可利用原风机。由于风机容量增加与转速的

9、提高，电动机的转速提高至745r/min，功率需增加到7900kW，对现电动机进行升速增容优化，达到要求。四、引风机与增压风机二合一改造方案 3.从原增压风机进口烟道水平段开口，将原烟道弯头调转180o转向增压风机出口，接入GGH进口烟道，将增压风机短路掉。该方案避免对烟道的大范围改动，在工期允许情况下最大限度降低烟道阻力，并能利用部分旧烟道及弯头，减少现场加工量。五、系统改造前后比对1、系统设备变化情况引风机增压风机“二合一”改造实践2、引风机改造前后性能曲线变化五、系统改造前后比对由上图可以看出，新引风机能满足合并所有运行工况的需要。虽然TB点接近风机的出力边缘，但是考虑到GGH改造后风机

10、阻力会明显下降，所以此风机还是可以满足机组二合一出力需求的。下面是一组改造后的运行数据：满负荷1036MW，总风量3400t/h，GGH差压500Pa，引风机静叶开度为75%，电流550A。若GGH差压涨至1000Pa，开度会至85%，电流665A，能满足满负荷要求。合并改造后的引风机设计技术规范合并改造后的引风机设计技术规范项目项目单位内容项目单位内容引风机型号引风机型号/HA27436-8Z叶片数/13风量风量m3/sBMCR(696.2)电动机型号/YKS1120-8全压全压PaBMCR(7170)额定功率kW7900风机全压效率风机全压效率%86.8额定转速r/min745转速转速r/

11、min745额定电压V6000叶片调节范围叶片调节范围 -30+75额定电流A888叶片级数叶片级数/1额定功率因数 0.879六、引风机二合一改造前后的经济性分析合并改造后的引风机设计技术规范见下表引风机增压风机“二合一”改造实践1.节能效果六、引风机二合一改造前后的经济性分析改前改前改后改后改前改前改后改后改前改前改后改后改前改前改后改后改前改前改后改后负荷段（负荷段（%）506060707080809090100日期（日期（2011）1.33.281.113.281.213.281.143.281.173.28负荷率（负荷率（%） 52.0052.0065.876.9574.007.00

12、82.5782.049.6595.13引风机引风机A（万度小时）（万度小时）0.2280.2400.4860.6370.2880.3360.3180.3780.3480.498引风机引风机B（万度小时）（万度小时）0.2340.2580.5040.6120.2640.3420.3180.4190.3480.498增压风机增压风机A(万度小时万度小时)0.120 0.264 0.174 0.204 0.240 增压风机增压风机B（万度小时（万度小时)0.120 0.282 0.171 0.219 0.255 1.节能效果六、引风机二合一改造前后的经济性分析1)经过本次引增合一改造，生产厂用电下降

13、0.2-0.28%，在低负荷段，取得效果明显，在负荷段60-70%，可降低厂用电0.28%，在额定负荷，生产厂用可降低0.2%。2)按平均降低0.25%计算，机组按年发电量60亿千瓦时、0.43元/kwh计算，每年节省645万元，一年多便可回收全部投资，效益相当可观。改造后厂用电率变化情况：负荷段（负荷段（% %）50-6060-7070-8080-9090-100降低生产厂用电（单位：%）0.250.280.250.240.20厂用电下降每年节省一年便可回收全部投资2.投资回收预估六、引风机二合一改造前后的经济性分析 2.投资回收预估。新引风机本体改造，需要更换风机本体大部分部件，还需对现有

14、电动机进行增速扩容。其中电机改动可以在现有电机上做提速扩容改造，也可以更换新电机，但费用更高，同时增压风机进口至出口处烟道短接，需要对烟道进行重新校核改造。一台炉两台风机本体改造所需费用为216万元；对现有电动机进行改造，则投资费用约60万元；按照上面所提的烟道改造方案费用预计为400万元左右。二合一改造总费用约为650万元，一年多即可回收投资。风机改造所需费用为 电动机改造投资费用约 烟道改造预计为改造总费用约为一年多即可回收投资3.运行安全性分析六、引风机二合一改造前后的经济性分析3.运行安全性分析。改造后，在负荷剧烈变化时，锅炉炉膛负压和脱硫系统压力基本保持稳定，未产生过调节品质不佳的情况，负荷剧烈变化时运行情况见图，可以看出设备改造后安全性和调节性均能满足机组运行的要求。 机组负荷剧烈变化时炉膛压力和脱硫系统压力变化趋势七、 结束语百万千瓦机组采用脱硫增压风机和锅炉引风机合一技术，技术可行而且经济。采用脱硫增压风机和锅炉引风机合一技术，风机改造不存在技术问题，采用风机合一技术，调节对象单一，烟气系统响应负荷变化较分设方案迅速、准确，运行可靠。采用风机合一技术，节能降耗，