DB41T 1047-2015 锅炉风机节能潜力评估导则

DB41河南省质量技术监督局发布IDB41/T1047—2015本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由河南省质量技术监督局提出。本标准起草单位：河南省锅炉压力容器安全检测研究院、国网河南省电力公司电力科学研究院。本标准主要起草人：陈国喜、王春玉、党林贵、张步庭、崔二光、蓝晓村、徐楠。本标准参加起草人：李玲、刘军伟、李敏、娄林、张营帅、杨长明、刘静宇、王冰心、胡滨、刘综绪、李新华、杨俊浩、刘鹏、赵大昊、苏伟丽、李楠。DB41/T1047—20151锅炉风机节能潜力评估导则本标准规定了锅炉风机节能潜力评估的术语和定义、评估目的、评估方法。本标准适用于锅炉的一次风机、送风机、引风机、排粉风机、脱硫增压风机、密封风机的节能潜力评估，其它风机也可参照使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。DL/T469电站锅炉风机现场性能试验DL/T5000火力发电厂设计技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1锅炉风机锅炉配套的通风机。主要有一次风机、送风机、引风机、排粉风机、脱硫增压风机、密封风机等。3.2一次风机供给锅炉燃料燃烧所需一次空气的风机。3.3送风机供给锅炉燃料燃烧所需空气的风机。若制粉系统配有专门的一次风机，则送风机只供给锅炉的二次风，用来提供炉内后期充分燃烧所需风量，亦称二次风机。3.4将锅炉燃烧产物（烟气）从锅炉尾部引出的风机，布置在锅炉除尘器之后。3.5排粉风机煤粉制备系统中用以输送干燥剂和煤粉的风机，主要用于中间储仓式制粉系统中，安装在细粉分离器之后。3.6烟气脱硫增压风机在引风机后设置的用以克服烟气脱硫装置阻力的风机，简称脱硫增压风机或增压风机。3.7密封风机供给中速磨煤机、双进双出钢球磨煤机和给煤机等装置密封用空气的风机。23.8风机空气功率Pu指通过风机每单位质量流体的机械能量增加量与质量流量乘积。3.9电动机输入功率Pe电动机驱动装置连接端的电功率。3.10风机叶轮效率ηr风机空气功率与供给风机叶轮的机械功率之比。3.11风机总效率ηe风机空气功率除与电动机输入功率之s比。4评估目的通过风机运行特性试验、运行优化试验、运行统计数据分析，评价风机运行能耗水平。预测风机节能潜力，通过技术经济评估确定节能改造方案。5评估方法5.1评估过程通过风机运行特性试验，评价风机运行能耗水平；通过运行调整试验，分析运行优化可挖掘的节能潜力；在此基础上确定设备改造的必要性。对于有改造必要的风机，提出不同节能改造方案，并基于安全性、经济性综合比较确定节能改造方案。5.2风机运行特性试验风机运行特性试验至少在三个工况下进行，工况安排应涵盖风机运行常用出力范围。一般为锅炉最大出力工况（BMCR）、75%额定出力工况（ECR）、50%ECR工况（或接近锅炉最低稳燃负荷对于采用正压直吹式制粉系统的一次风机可参考投运的磨煤机数量划分工况。风机测试按DL/T469规定执行。风机运行特性试验数据汇总表参见附录A。5.3风机能耗分析5.3.1风机效率存在下列情形之一的，认为风机有节能潜力：a）风机实测叶轮效率比设计值偏低5%；b）风机实测叶轮效率低于75%；c）电动机容量在11～45kW的风机总效率低于50%，电动机容量在45kW及以上的风机总效率低于60%。5.3.2风机耗电率风机耗电率统计值比同类型风机高出20%，认为风机耗电率偏高。DB41/T1047—201535.3.3风机与系统匹配性依据风机特性曲线确定管网系统阻力曲线是否通过风机的高效区，若风机实测叶轮最高效率与风机设计最高叶轮效率偏差超过5%，认为系统匹配性差。5.4风机运行优化对于实际效率低、耗电率高或系统匹配性差者，首先通过运行优化改善其性能（常用的优化方法参见附录B），然后再对优化后的结果重新进行评估。5.5风机改造方案及节能评估5.5.1初选方案按照DL/T5000规定，根据风机效率、风机风压与风量裕量、管网系统阻力、风机调节方式特点及电厂改造条件，拟定改造方案。常用的改造方案：a)风机本体改造。主要针对风机设计效率偏低、风机设计风压或风量裕量过大情况。通过风机重新选型设计，与管网系统匹配良好，达到风机节能目的；b)管网系统改造。主要针对原管网系统设计不合理导致的系统阻力过大情况。通过管网系统优化设计，降低系统阻力，达到风机节能目的；c)调节方式改造（包括变频调速、电动机双速切换、液力偶合器等）。主要针对高负荷风机效率较高、中低负荷效率偏低、机组负荷率偏低情况。通过改造可达到中低负荷风机节能目的；d)联合改造。针对单一改造方式不能达到节能要求的情况，可进行a）、b）、c)联合改造方式；对于串联布置的风机，如引风机和脱硫增压风机，还可进行引增合一改造。5.5.2节能量计算对初选方案节能情况进行预测。主要从改造方案实施后风机运行效率提高、管网阻力减少和流量变化几方面计算节能量。如果改造不涉及管网系统，则认为在锅炉负荷、煤质等条件不变的情况下，风机的流量和系统的阻力特性基本不变，从而预测风机在改造后运行特性下的工作点、风机叶轮效率、风机耗电功率；如果改造涉及管网系统，则根据风机流量和系统阻力变化情况，结合改造方案本身附加损失，预测改造后风机效率和耗电功率。改造方案节能量计算见附录C。5.5.3方案优选5.5.3.1根据初选方案预估节能量，结合方案在安全性、改造工作量、改造工期、增加维护费用等方面进行技术经济分析比较，优选节能改造方案。5.5.3.2电站锅炉风机改造工程量、投资较小，宜采用静态分析法进行经济性评价。5.5.3.3采用年节约资金、节电率评价节能量，采用投资成本回收期和收益期内总收益进行经济性评价。投资成本回收期宜不超过5年，收益期宜不超过10年。5.5.3.4进行简化计算时可不考虑银行贷款利息率。5.5.3.5变频后由于风机的转速变化范围较大，风机本体存在因某转速（或某些转速）频率与风机某个构件的自振频率合拍产生叶片共振和轴系扭振可能性。特别是动调风机叶片自振频率较低，变频方案在整个转速调节范围内很难避免共振，一般不推荐。5.5.3.6在安全可靠性得到保证情况下，且改造工期满足要求，按收益期内总收益最大确定改造方案。各初选改造方案技术经济性比较见附录D。4（资料性附录）风机运行特性试验数据汇总表风机运行特性试验数据汇总表见表A.1。A.1风机运行特性试验数据汇总表试验名称：-℃%A%m℃m℃%试验组长：校核：记录及测量人员：DB41/T1047—20155（资料性附录）锅炉风机常用的优化措施B.1在保证送粉和燃烧正常的前提下，适当降低一次风率，以压头较低的二次风置换压头较高的一次风，从而达到使一、二次风总电耗降低的目的。降低一次风率的方法包括：减少制粉系统运行套数（直吹式制粉系统）、减少给粉机运行台数（储仓式制粉系统）、降低一次风速等。B.2适当增大一、二次风系统上调节风门开度，降低节流损失。B.3在保证燃烧稳定、充分及主要参数符合要求的前提下，锅炉保持较低氧量运行，即适当降低锅炉总风量，可使送风机、引风机、一次风机电耗有不同程度降低。B.4锅炉送风机、引风机、一次风机若为双风机配置，在锅炉负荷较低时，停运其中一台风机，可使锅炉风机电耗降低。B.5串联布置的引风机、脱硫增压风机，合理的出力调配，可使引风机、脱硫增压风机总电耗降低。B.6及时有效的吹灰，减轻烟道积灰，降低烟气阻力，使引风机电耗降低；回转式空预器吹灰则可同时降低烟风道阻力，使送风机、引风机、一次风机电耗降低.B.7降低炉膛压力，使炉膛压力保持微负压运行，可降低烟气系统阻力，并减小系统漏风，从而降低引风机电耗。B.8合理选择脱硫系统浆液循环泵运行方式组合，降低脱硫系统阻力，降低脱硫增压风机电耗。B.9采用储仓式制粉系统的，制粉系统尽量保持高负荷运