由于火電機組容量的增大,電站
燃燒器風機的容量也在隨著技術的革新不斷增大,如國產200MW機組,風機的總功率達7140kW(其中,送風機二臺2500kW,引風機二臺3200kW,排粉風機總功率1440kW),占機組容量的3%以上。因此,提高風機的運行效率對降低廠用電率具有重要的作用。
一、電站鍋爐風機的節能理論
電站燃燒器風機功率的消耗主要取決于鍋爐風機的流量、壓力,還有風機、電動機以及變速設備的相關運行效率。其中風機的流量和壓力又是由鍋爐風煙系統決定的,而風機、電動機以及變速設備的運行效率則是由設備本身的設計情況和工作時候相應的負荷系數決定的。所以,要想降低鍋爐風機的能耗,就必須從兩個方面,風煙系統和風機自身進行相應的調節。
二、風機的運行狀況和節能效果
我國電站風機已普遍采用了高效離心風機,但實際運行效率并不高,其主要原因之一是風機的調速性能差,二是運行點遠離風機的最高效率點。
我國現行的火電設計規程SDJ-79規定,燃煤鍋爐的送、引風機的風量裕度分別為5%和5%~10%,風壓裕度分別為10%和10%~15%。這是因為在設計過程中,很難準確地計算出管網的阻力,并考慮到長期運行過程中可能發生的各種問題,通??偸前严到y的最大風量和風壓富裕量作為選擇風機型號的設計值。但風機的型號和系列是有限的,往往在選用不到合適的風機型號時,只好往大機號上靠。這樣,電站鍋爐送、引風機的風量和風壓富裕度達20%~30%是比較常見的。電站鍋爐風機的風量與風壓的富裕度以及機組的調峰運行導致風機的運行工況點與設計高效點相偏離,從而使風機的運行效率大幅度下降。
一般情況下,采用調節門調節的風機,在兩者偏離10%時,效率下降8%左右;偏離20%時,效率下降20%左右;而偏離30%時,效率則下降30%以上,對于采用調節門調節風量的風機,這是一個固有的不可避免的問題??梢?,鍋爐送、引風機的用電量中,很大一部分是因風機的型號與管網系統的參數不匹配及調節方式不當而被調節門消耗掉的。因此,改進離心風機的調節方式是提高風機效率,降低燃燒器風機耗電量的最有效途徑。
三、風機改造方案
1、煙風系統阻力的變化控制
首先應該將煙風系統中各個相關設備的阻力控制在合適的范圍內。鍋爐風機在運行的時候,應該時刻對煙風系統內各個設備的相關阻力進行監測,尤其是對消聲器、暖風器、預熱器以及除塵器等設備的阻力變化進行監視,并且控制他們的阻力不增長過快。
其中消聲器的阻力應該保持在200Pa,如果阻力超過400Pa的時候,就應該進行立即檢查;暖風器的阻力應該控制在300Pa,如果阻力超過500Pa就應該投入吹灰等措施,當阻力大于800Pa時,就需要進行停運處理;空氣預熱器的煙氣阻力超過1300Pa時,應提高吹灰頻率,如果阻力大于1500Pa的時,空氣預熱器將無法運行,此時應該停止鍋爐風機,并對預熱器進行徹底的清洗;電除塵器的阻力宜控制在300Pa以下,除霧器的阻力宜控制在200Pa以下等。
2、煙風管道系統的設計
煙風管道系統主要包括:風機、吸風口、擴散段、過濾器以及加熱裝置,還包括煙道、風道、混合段、消聲器以及濾網等相關的配件。煙風管道系統的設計,會直接會影響到風機的使用性能和系統相對阻力的大小。因此,在進行煙風管道的設計時,一定要遵循合理的原則。首先,應該要保證風機進出口的流場是均勻的,并且確保風機的性能不會受到相關系統效應的影響;其次就是要盡量降低系統的流動阻力。主要為以下兩點:
(1)電站鍋爐風機相關管道的布置必須要確保氣流在通過的時候,能夠均勻的進入葉輪,并充滿葉輪的進口截面。
(2)風機的出口一定要設置相應的3-5倍管徑的直管段。特別是當安裝位置因受到限制,風機的出口如果沒有設置直管段而需要轉彎和分流,這時,應該采用順向的彎頭,并且在彎頭內合理地設置導流葉片,這樣就可以確??諝饬魍ǖ捻槙?,同時還要確保分流支管能夠在過渡的時候保持圓滑。
3、煙風系統漏風量的控制
漏風的主要內容包括:預熱器的漏風、鍋爐本體的漏風,風煙管道的漏風,還有由于關斷風門不嚴實造成的漏風等等。鍋爐風機在運行的時候,一定要對其仔細觀察,并分析出相應漏風點的漏風情況;此外,要對燃燒器風機入口的溫度變化以及相關流量的變化進行觀察分析;最后還要適時對風煙系統的漏風進行檢測,進而采取相應的有效措施進行解決。