海門電廠引風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)合一改造

1、 華能海門電廠華能海門電廠引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)“二合一二合一”改造實踐改造實踐 引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一二合一”改造實踐改造實踐引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一”改造實踐概況概況引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合二為一改造的設(shè)想引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合二為一改造的設(shè)想引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一關(guān)鍵技術(shù)突破引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一關(guān)鍵技術(shù)突破引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一改造方案引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一改造方案系統(tǒng)改造前后比對系統(tǒng)改造前后比對引風(fēng)機(jī)二合一改造前后的經(jīng)濟(jì)性分析引風(fēng)機(jī)二合一改造前后的經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)束語結(jié)束語引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一”改造實踐一、概況 華能海門電廠21036MW機(jī)組鍋爐引風(fēng)機(jī)和脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)均為

2、2臺靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī),運(yùn)行電耗偏高,為降低廠用電率、降低運(yùn)行人員低負(fù)荷的操作強(qiáng)度，將脫硫增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)合并，取消增壓風(fēng)機(jī)。該方案實施后,機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時可使廠用電率下降0.235%,節(jié)能效果顯著。1)引風(fēng)機(jī)實測參數(shù)與TB點(diǎn)的設(shè)計參數(shù)比較，設(shè)計流量裕量為19%，設(shè)計風(fēng)壓裕量高達(dá)63.9%，壓力裕量明顯偏大。2)增壓風(fēng)機(jī)BMCR工況點(diǎn)風(fēng)機(jī)出力約為2336.7Pa，此時風(fēng)機(jī)的壓力裕量達(dá)54，裕量明顯偏大。500MW時風(fēng)機(jī)效率僅為45%左右，效率偏低。引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一”改造實踐1、機(jī)組投運(yùn)后，由于機(jī)組負(fù)荷運(yùn)在75%左右，機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行，,夜間停運(yùn)半邊脫硫風(fēng)機(jī)運(yùn)行，以實現(xiàn)降低廠用電率。2、4臺風(fēng)

3、機(jī)耗電率較高。3、引風(fēng)機(jī)功率設(shè)計功率7400KW，增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計功率3400KW，裕量較大。二、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合二為一改造的設(shè)想引風(fēng)機(jī)設(shè)計技術(shù)規(guī)范增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計技術(shù)規(guī)范引風(fēng)機(jī)單位內(nèi)容增壓風(fēng)機(jī)單位內(nèi)容風(fēng)量m3/sBMCR(669.56)風(fēng)量m3/sBMCR（2632034）全壓PaBMCR(5347)全壓PaBMCR （3720）風(fēng)機(jī)全壓效率%BMCR(86.7)風(fēng)機(jī)全壓效率%BMCR(85.5)轉(zhuǎn)速r/min585轉(zhuǎn)速r/min420葉片級數(shù)/1葉片級數(shù)/1葉片數(shù)/19葉片數(shù)/13額定功率kW7400額定功率kW3400KW額定轉(zhuǎn)速r/min585額定轉(zhuǎn)速r/min420額定電壓V6000額定電

4、壓V6000額定電流A882額定電流A429額定功率因數(shù) 0.828額定功率因數(shù) 0.8原有引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計技術(shù)規(guī)范二、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合二為一改造的設(shè)想4、運(yùn)行人員夜間操作量較大，同時也給機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來威脅。5、在機(jī)組450MW時，進(jìn)行停運(yùn)兩臺脫硫增壓風(fēng)機(jī)，通過引風(fēng)機(jī)克服脫硫系統(tǒng)阻力運(yùn)行，并取得相關(guān)數(shù)據(jù)，為引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)合并提供了依據(jù)。由此進(jìn)一步思考，對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行增容改造，引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)合并運(yùn)行是可行的。由此論證了引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)合并運(yùn)行的可行性引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一”改造實踐三、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一關(guān)鍵技術(shù)突破關(guān)鍵技術(shù)突破1核心技術(shù)創(chuàng)新核心技術(shù)創(chuàng)新2管道阻力的測算

5、管道阻力的測算三、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一關(guān)鍵技術(shù)突破（1）對投運(yùn)的機(jī)組進(jìn)行熱態(tài)實驗以確認(rèn)風(fēng)機(jī)實際運(yùn)行狀態(tài)(出力、耗電、效率等)、了解系統(tǒng)管網(wǎng)阻力與風(fēng)機(jī)性能匹配情況，據(jù)此實驗結(jié)果，進(jìn)行風(fēng)機(jī)節(jié)能降耗方案研究并提出合理、可行的風(fēng)機(jī)優(yōu)化方案。（2）優(yōu)化工作最大的難點(diǎn)是要使優(yōu)化后風(fēng)機(jī)既滿足工況要求，又要最大限度減低設(shè)備裕量。需對整個系統(tǒng)進(jìn)行評估，以確定TB工況參數(shù)及BMCR工況參數(shù)。對投運(yùn)的機(jī)組進(jìn)行熱態(tài)實驗評估系統(tǒng)以確定TB、BMCR工況參數(shù)三、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一關(guān)鍵技術(shù)突破a、脫硫系統(tǒng)的沿程阻力測算如下表項目項目單位單位1036MW增壓風(fēng)機(jī)出口煙道阻力增壓風(fēng)機(jī)出口煙道阻力 Pa83GGH原煙氣側(cè)阻

6、力原煙氣側(cè)阻力 Pa1019吸收塔阻力吸收塔阻力 Pa897.0GGH凈煙氣側(cè)阻力凈煙氣側(cè)阻力 Pa678.0 GGH出口煙道阻力出口煙道阻力 Pa22.0脫硫系統(tǒng)總阻力脫硫系統(tǒng)總阻力 Pa2699.0 b、增壓風(fēng)機(jī)取消后，引風(fēng)機(jī)所帶的管道阻力為5659pa，考慮增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口垂直管道阻力，預(yù)計增壓風(fēng)機(jī)部分及其管道阻力是1000pa左右。通過以上測算后，確定在BMCR工況參數(shù)，而TB工況參數(shù)是在BMCR工況參數(shù)基礎(chǔ)上取了10%的流量裕量和12%的壓力裕量而得?？茖W(xué)選定風(fēng)機(jī)TB的工況參數(shù)與BMCR參數(shù)的裕量，使優(yōu)化后的風(fēng)機(jī)的最大出力能夠滿足最高負(fù)荷及克服脫硫系統(tǒng)阻力的運(yùn)行要求。通過對脫硫系統(tǒng)管道

7、阻力及引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)全壓與管道阻力的測算，取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為風(fēng)機(jī)二合一提供科學(xué)依據(jù)2管道阻力的測算管道阻力的測算科學(xué)選定參數(shù)與裕量 使風(fēng)機(jī)的出力能夠滿足最高負(fù)荷的運(yùn)行要求引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一”改造實踐四、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一改造方案 1.根據(jù)廠家現(xiàn)有的設(shè)備型號合理選定設(shè)備形式。引風(fēng)機(jī)廠有HA47448-8Z（19片葉片）和HA47436-8Z（13片葉片）的兩種風(fēng)機(jī)供華能海門電廠選擇。在相同工況下，HA47436-8Z（13片葉片）風(fēng)機(jī)的效率高于HA47448-8Z（19片葉片）的效率 。低負(fù)荷工況下，HA47436-8Z更接近理論失速線，但可以風(fēng)機(jī)打開已安裝在風(fēng)機(jī)上的防失速裝置(簡稱KS

8、E)，以避免風(fēng)機(jī)低負(fù)荷失速。經(jīng)過合理比較，確定選用HA47436-8Z（13片葉片）的型號，并要求風(fēng)機(jī)安裝防失速裝置使失速安全裕度不低于電站風(fēng)機(jī)設(shè)計選型導(dǎo)則所規(guī)定的1.3。降低了設(shè)備采購費(fèi)用。四、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一改造方案2. 用最省的投入，實現(xiàn)優(yōu)化改造。保持現(xiàn)引風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)不動，更換現(xiàn)引風(fēng)機(jī)的集流器、轉(zhuǎn)子、主機(jī)殼、中間軸、聯(lián)軸器、后導(dǎo)葉組及擴(kuò)壓器等部件，風(fēng)機(jī)葉輪由現(xiàn)在4250mm減少為3750mm，電機(jī)工作轉(zhuǎn)速提高一檔，由585r/min增加到745r/min。主軸承裝配組、出口膨脹節(jié)可利用及電動執(zhí)行器（電動執(zhí)行器的基礎(chǔ)需要優(yōu)化）、冷卻風(fēng)機(jī)等輔助配套設(shè)備可利用原風(fēng)機(jī)。由于風(fēng)機(jī)容量增加與轉(zhuǎn)速的

9、提高，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速提高至745r/min，功率需增加到7900kW，對現(xiàn)電動機(jī)進(jìn)行升速增容優(yōu)化，達(dá)到要求。四、引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)二合一改造方案 3.從原增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口煙道水平段開口，將原煙道彎頭調(diào)轉(zhuǎn)180o轉(zhuǎn)向增壓風(fēng)機(jī)出口，接入GGH進(jìn)口煙道，將增壓風(fēng)機(jī)短路掉。該方案避免對煙道的大范圍改動，在工期允許情況下最大限度降低煙道阻力，并能利用部分舊煙道及彎頭，減少現(xiàn)場加工量。五、系統(tǒng)改造前后比對1、系統(tǒng)設(shè)備變化情況引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一”改造實踐2、引風(fēng)機(jī)改造前后性能曲線變化五、系統(tǒng)改造前后比對由上圖可以看出，新引風(fēng)機(jī)能滿足合并所有運(yùn)行工況的需要。雖然TB點(diǎn)接近風(fēng)機(jī)的出力邊緣，但是考慮到GGH改造后風(fēng)機(jī)

10、阻力會明顯下降，所以此風(fēng)機(jī)還是可以滿足機(jī)組二合一出力需求的。下面是一組改造后的運(yùn)行數(shù)據(jù)：滿負(fù)荷1036MW，總風(fēng)量3400t/h，GGH差壓500Pa，引風(fēng)機(jī)靜葉開度為75%，電流550A。若GGH差壓漲至1000Pa，開度會至85%，電流665A，能滿足滿負(fù)荷要求。合并改造后的引風(fēng)機(jī)設(shè)計技術(shù)規(guī)范合并改造后的引風(fēng)機(jī)設(shè)計技術(shù)規(guī)范項目項目單位內(nèi)容項目單位內(nèi)容引風(fēng)機(jī)型號引風(fēng)機(jī)型號/HA27436-8Z葉片數(shù)/13風(fēng)量風(fēng)量m3/sBMCR(696.2)電動機(jī)型號/YKS1120-8全壓全壓PaBMCR(7170)額定功率kW7900風(fēng)機(jī)全壓效率風(fēng)機(jī)全壓效率%86.8額定轉(zhuǎn)速r/min745轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速r/

11、min745額定電壓V6000葉片調(diào)節(jié)范圍葉片調(diào)節(jié)范圍 -30+75額定電流A888葉片級數(shù)葉片級數(shù)/1額定功率因數(shù) 0.879六、引風(fēng)機(jī)二合一改造前后的經(jīng)濟(jì)性分析合并改造后的引風(fēng)機(jī)設(shè)計技術(shù)規(guī)范見下表引風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)“二合一”改造實踐1.節(jié)能效果六、引風(fēng)機(jī)二合一改造前后的經(jīng)濟(jì)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負(fù)荷段（負(fù)荷段（%）506060707080809090100日期（日期（2011）1.33.281.113.281.213.281.143.281.173.28負(fù)荷率（負(fù)荷率（%） 52.0052.0065.876.9574.007.00

12、82.5782.049.6595.13引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)A（萬度小時）（萬度小時）0.2280.2400.4860.6370.2880.3360.3180.3780.3480.498引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)B（萬度小時）（萬度小時）0.2340.2580.5040.6120.2640.3420.3180.4190.3480.498增壓風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)A(萬度小時萬度小時)0.120 0.264 0.174 0.204 0.240 增壓風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)B（萬度小時（萬度小時)0.120 0.282 0.171 0.219 0.255 1.節(jié)能效果六、引風(fēng)機(jī)二合一改造前后的經(jīng)濟(jì)性分析1)經(jīng)過本次引增合一改造，生產(chǎn)廠用電下降

13、0.2-0.28%，在低負(fù)荷段，取得效果明顯，在負(fù)荷段60-70%，可降低廠用電0.28%，在額定負(fù)荷，生產(chǎn)廠用可降低0.2%。2)按平均降低0.25%計算，機(jī)組按年發(fā)電量60億千瓦時、0.43元/kwh計算，每年節(jié)省645萬元，一年多便可回收全部投資，效益相當(dāng)可觀。改造后廠用電率變化情況：負(fù)荷段（負(fù)荷段（% %）50-6060-7070-8080-9090-100降低生產(chǎn)廠用電（單位：%）0.250.280.250.240.20廠用電下降每年節(jié)省一年便可回收全部投資2.投資回收預(yù)估六、引風(fēng)機(jī)二合一改造前后的經(jīng)濟(jì)性分析 2.投資回收預(yù)估。新引風(fēng)機(jī)本體改造，需要更換風(fēng)機(jī)本體大部分部件，還需對現(xiàn)有

14、電動機(jī)進(jìn)行增速擴(kuò)容。其中電機(jī)改動可以在現(xiàn)有電機(jī)上做提速擴(kuò)容改造，也可以更換新電機(jī)，但費(fèi)用更高，同時增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口至出口處煙道短接，需要對煙道進(jìn)行重新校核改造。一臺爐兩臺風(fēng)機(jī)本體改造所需費(fèi)用為216萬元；對現(xiàn)有電動機(jī)進(jìn)行改造，則投資費(fèi)用約60萬元；按照上面所提的煙道改造方案費(fèi)用預(yù)計為400萬元左右。二合一改造總費(fèi)用約為650萬元，一年多即可回收投資。風(fēng)機(jī)改造所需費(fèi)用為 電動機(jī)改造投資費(fèi)用約 煙道改造預(yù)計為改造總費(fèi)用約為一年多即可回收投資3.運(yùn)行安全性分析六、引風(fēng)機(jī)二合一改造前后的經(jīng)濟(jì)性分析3.運(yùn)行安全性分析。改造后，在負(fù)荷劇烈變化時，鍋爐爐膛負(fù)壓和脫硫系統(tǒng)壓力基本保持穩(wěn)定，未產(chǎn)生過調(diào)節(jié)品質(zhì)不佳的情況，負(fù)荷劇烈變化時運(yùn)行情況見圖，可以看出設(shè)備改造后安全性和調(diào)節(jié)性均能滿足機(jī)組運(yùn)行的要求。 機(jī)組負(fù)荷劇烈變化時爐膛壓力和脫硫系統(tǒng)壓力變化趨勢七、 結(jié)束語百萬千瓦機(jī)組采用脫硫增壓風(fēng)機(jī)和鍋爐引風(fēng)機(jī)合一技術(shù)，技術(shù)可行而且經(jīng)濟(jì)。采用脫硫增壓風(fēng)機(jī)和鍋爐引風(fēng)機(jī)合一技術(shù)，風(fēng)機(jī)改造不存在技術(shù)問題，采用風(fēng)機(jī)合一技術(shù)，調(diào)節(jié)對象單一，煙氣系統(tǒng)響應(yīng)負(fù)荷變化較分設(shè)方案迅速、準(zhǔn)確，運(yùn)行可靠。采用風(fēng)機(jī)合一技術(shù)，節(jié)能降耗，