电厂锅炉风机节能改造探讨.docx

电厂锅炉风机节能改造探讨摘要：文章对某电厂锅炉轴流式风机变频调节改造方案进行了对比分析获得了最佳改造方案有较好经济效益可作为燃煤机组节能减排的实施方案之一。关键词：轴流式风机；变频调节；节能减排伴随着能源价格的不断上涨燃煤电厂的经营成本也越来越高节能减排成为经营管理的重要方面其中对效率低的老式风机进行改造成为一种发展趋势。1风机节能改造原理1.1一般运行经济性在电厂锅炉中若风机处于高出力区域各种类型风机效率差距较小风机节流损失较小接近额定出力风机均无节流损失。在低出力区域离心式风机和轴流风机前导叶调节存在较大的节流损失而轴流式动叶调节几乎无节流损失效率相对较高。1.2典型风机调节特性1.2.1进气预旋（静叶）原理。某电厂锅炉风机采用进气预旋调节即将导流器安装在介质进口处进行调节。导流器有可转动的导向叶片气流经导向叶片进入风机。改变导向叶片角度可以改变气流进入风机时的速度大小和方向导流器使风进入风机前的气流产生预旋从而使气流圆周分速度加大压力降低。导向叶片转动角度越大风量越小气流产生的预旋越强烈压力降低越大所以风机特性曲线越陡直。此种调节方式虽有较高的调节范围和一定的经济性但其结构复杂且存在冲击损失维修费用较高。1.2.2变速调节原理。变速调节即改变电动机的转速以改变风机的风量的一种调节方式从空气动力学理论来讲改变转速调节是最合理的。变速调节一般通过变频调节来实现即改变电动机输入电流频率。采用这种调节方式风机无附加功耗风机所耗功率是根据实际需要而改变所以更为经济。由流体力学可知风量与转速的一次方成正比风压与转速的平方成正比轴功率与转速的三次方成正比当风量减少转速下降时其功率降低很多。1.2.3双速电机调节。双速调节是指利用双速电机控制风机在高速和低速两个转速下切换可以靠改变电流或电压来改变转速常有交流和直流两种。在负载较大时启用高速控制在负载较小时启用低速控制是变频调节的一种特殊形式。不同之处在于通过变频器调节能够实现风机的连续变转速控制在各负荷段均具有节能效果而双速电机调节使得风机转速存在明显的阶跃现象仅在较低负荷段具有节能效果。2改造方案的经济型比较对于某电厂300MW机组吸风机和增压风机均采用动叶可调轴流式风机系统布置为两台吸风机和一台增压风机为进一步提高三台风机的总效率可采取下列三种方案。方案一：三台风机全部采用变频调节。每台风机采用变频调节后在低负荷时均具有一定的节能效果但初始投资较大变频装置维护和更换的费用也较大。方案二：两台吸风机变频调节增压风机不变。考虑到脱硫系统阻力变化幅度较小增压风机变频经济性有限不采用变频调节仅对吸风机采用变频调节。方案三：一台吸风机变频调节另一台吸风机和增压风机不变。一台吸风机长期处于高效区运行承担“基本出力”另一台吸风机按照变频调节方式运行根据机组负荷调节电机转速进而改变吸风机工作点共同满足锅炉的安全运行要求。相对于离心式风机和静叶可调式风机来说轴流动叶可调式风机在调节过程中动叶与气流入口的切角相对较小因此其气流的流动阻力较小叶片做功损失较小而变频调节过程中气流与叶片之间几乎无冲击损失因此在运行过程中变频调节风机相对于轴流式风机仍有一定的效率优势。轴流式动叶可调风机与采用变频装置后轴流式风机性能曲线如图1所示由图可知根据变频后性能曲线在机组相同的负荷下风机工作点将略有上移从70%～80%效率区进入>80%效率区风机效率有所提高。根据轴流式风机的性能曲线和变频前后性能的模拟分析对该吸风机进行推测计算得到变频前后轴流式风机效率变化曲线如图2所示。根据上述分析计算对三种方案的经济性进行计算对比。以该机组为例假设条件有：全年运行小时数7200小时负荷率70%厂用电费用0.4元/千瓦时变频改造费用200万元/台计算期为5年锅炉及脱硫系统正常运转相对于现有运行方式各改造方案的经济性比较见表1。从表1中的分析结果可看到相对于两台吸风机一台增压风机（轴流式动叶可调）的典型配置方案一和方案二都存在初始投资过大、效益不明显、投资回收时间长等缺点方案三节约电量较大经济效益较高可以作为现有风机系统改造的可行性方案。需要注意的是方案三中一台吸风机承担基本出力接近风机的BMCR工况点另一台吸风机承担出力较小必然导致锅炉尾部烟道两侧存在流量不均的现象可能引起两侧空预器一次风温差异较大除尘器两侧除尘负载相差较大尾部受热面局部存在热偏差等问题因此在实践中仍需要结合一次风系统、除尘系统和受热面的实际布置和设备特性来克服上述困难。参考文献[1]徐志强.火电厂300