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摘要:从现场实际运行经验出发,分析了我国火电厂风机现状,并对火电厂风机在运行过程中节能途径及技术做了详细的探讨,不失为火电厂提高经济效益的有效途径。
关键词:节能降耗、火电厂风机、安全运行
中图分类号:TM621文献标识码: A 文章编号:
引言 火电厂风机耗电量全约占发电厂发电量的1.5%-2. 5%。火电厂风机运行的安全经济性直接关系到发电机组乃至整个电厂的安全经济运行,其运行的可靠性和经济性一直是发电企业极为关注的问题。
我国火电厂风机现状
我国火电厂风机形式主要有离心式及轴流式。离心式风机又可以分为:前向式、后向式、径向式;单吸悬臂式、单吸双支撑以及机翼型叶片等;轴流式有可以细分为:动叶调节轴流式、静叶调节轴流式等。
我国火电厂风机主要生产厂家为上海鼓风机厂、成都电力机械厂和沈阳鼓风机厂。俄多斯是供应我国火电厂风机最多的国家。 近十年来我国火电厂风机的制造和运行维护水平有很大的提高,运行可靠性有长足的进步,2004年全国因送、引风机故障造成的发电量损失不到1991年的50%;但与国际先进水平仍有较大差距。国产风机的可靠性不如全套进口的风机。2004年送、引风机平均每台年的故障次数仅相当于美国1980年的水平;叶轮飞车等恶性事故虽已得到遏制,但还未完全消除;轴流式风机的失速(喘振)现象时有发生;因风机内部气流压力脉动造成的风机异常振动和进出口管道振动现象,随着大型高压一次风机的增多而突出起来;大型风机噪声高(一般在100dB左右)对周围环境和居民生活质量的提高影响大,需进一步治理的呼声越来越高。
近年来,我国火电厂风机运行的经济性有较大提高。这主要是由于:动叶调节和静叶调节轴流式风机在我国大量投运。轴流风机在我国大容量机组中的使用率已远远超过了离心式风机;电厂对风机运行经济性的日益重视加大了对低效运行风机的改造办度,采用液力耦合器和变频调节的风机日益增多。但就从经济性方面而言,我国与国外先进水平相比,还有差距,总的运行经济性还有待进一步提高。
火电厂风机节能途径及技术
1、火电厂风机节能途径
(1)选择与锅炉风(烟)系统相匹配的风机
目前,我国大型火电厂风机(不论是国产还是引进)几乎均是高效风机,但其在电厂运行的经济性(成耗电率)却有很大差别。究其原因,最主要、最关键的是所选风机的特性是否与其工作的管网系统阻办特性相匹配。因此,选择好与锅炉风(烟)系统匹配的风机是首要的节能途径。
(2)采用先进的调节方式
火电厂风机在选型时均留有一定裕量,有时为考虑煤源(煤质)的变化、锅炉主辅设备状况变差等情况的影响,此裕量还较大。机组发电负荷也不可能不变,参与调峰的机组负荷率还较低。即火电厂风机总是在部分负荷下运行,这就要求对风机进行调节。显然,调节方式的好坏直接关系到火电厂风机运行的经济性。因此,选择先进的调节方式是火电厂风机又一重要节能途径。
(3)改造低效运行的风机
尽管在我国大型电厂中使用的火电厂风机几乎全是高效风机,但由于种种原因,其运行效率较低的风机还不少。对这些风机进行改造,提高其运行效率,仍是我国火电厂风机节能的一重要途径。
(4)提高火电厂风机运行的安全可靠性
火电厂风机的可靠性直按关系到发电机组的安全经济性。如果風机的可靠性不高,即故障率高,则会造成发电机组非计划停运或非计划降低出力运行,直接损失发电量和降低机组运行经济性。因此,提高风机可靠性,降低其非计划停运率,无疑是火电厂风机的另一重要节能途径。
火电厂风机节能技术
(1)合理的确定风机选型设计参数
风机选型设计参数是否合理是风机运行安全济性好坏的首要关健,选大了会使风机运行不到高效区内,造成高效风机低效运行的后果。甚直可能导致离心风机及其进出口管道的剧烈振动和轴流风机失速(喘振)等不安全现象发生,威胁机组的安全经济运行。选小了会造成不能满足机组满发的需要。
合理确定风机裕量。我国火电厂风机的选型参数均是按锅炉最大连续蒸发量所需的风(烟)量和风(烟)系统计算阻力加上一定的富裕量确定的。其中锅炉本体的风(烟)量和风(烟)系统阻力由锅炉厂提供,辅机设备的出力、阻力、漏风等由制造厂提供,锅炉岛内的风、烟管道由设计院设计,最终选型设计参数由设计院提出。因此,作为业主单位必须深入了解锅炉和辅助没备制造厂提供参数的依据,是否留有裕量及其大小(特别是皇气预热器一、二次风的漏风率、制粉系统的出力及阻力);设计院的管道设计是否合理和风(烟)量及阻力计算时是否已留有裕量;最后总的裕量是否合适等。
提供风机的选型参数不能只有一个设计工况点参数,必须包括:选型工况(TB)点、BMCR工况点、发电机组满发(经济运行)工况点、50%BMCR附近工况点,不投油最低稳燃工况点及锅炉点等参数。
如果只有TB和BMCR两工况点的参数就选择风机,往往造成选出的少风机不能满足低负荷工况的需要。甚至造成轴流风机失速(喘振),或离心风机工作在气流高脉动区,给风机安全稳定运行带来急患。
(2)合理选择风机的型式和型号大小
为选择到合适的风机型式和型号,首先要有风机所在系统的阻力特性,即发电机组在各种负荷工况及可能的异常工况下运行时该系统的流量和阻力。其次要了解机组的负荷特性(即负荷率)。
选型时,首先按TB工况参数选取风机型式和型号大小,系统阻力特性(换算到所要选择的风机特性曲线相同的状态)画到所选的风机性能特性曲线图上,观查所要选的风机是否能满足安全稳定运行的需要。即阻力线要完全落在风机稳定区域内且失速裕度足够。
在满足安全运行需要后,再按机组负荷率进行计算比较,选择年耗电量最小的风机型号。但在确定风机型式(离心、动调轴流、静调轴流)时,还要考虑风机设备费、基础费、占地大小及运行可靠性等进行技术经济比较后再最终确定。
(3)采用先进的调节方式
现有各调节方式比较。风机最好的调节方法为变转速调节,其次是动叶调节轴流式风机、其余依次是静叶调节轴流式风机、离心风机的入口导叶调节、离心风机进风箱入口百叶窗门调节,排粉机采用节流调节是最差的。
变转速调节在我国电厂中成功应用的有:双速电动机、调速型液力耦合器和变频器。其它如可控硅串级调速电机、滑差电动机、调速型液力离合器有各别应用。
在己投运的风机上加装变转速装置应生注意的问题:风机与管网系统是否匹配。如果风机与管网系统匹配不好,即系统阻力特性线未通过风机的高效区,机组满负荷运行或风机全速运行调节机构(如有)全开时,风机运行效率就不高。那么既使采用变速调节,风机运行效率也还是低的。对此,必须首先对风机进行改造,然后再选配变速调节设备。
再有就是,要对转子的固有频率及轴系的扭振频率进行校核计算,防止出现轴系扭振和在某些转速下运行时引起转子部件共振的发生。
结论
节约能源是国家持续健康发展的战略决策,也是企业降低经营成本,打造核心竞争力的必由之路。随着节能减排工作的进一步深入以及电力行业“竞价上网”工作的逐步推进,要求火电厂必须有较高的运行水平。只有优化了风机稳定性,降低能源使用率,才能提高电厂的市场竟争力,为企业创造更大的经济效益。
参考文献
【1】戴喜庆.火电厂风机变频改造节能分析.《节能》2011年第22期
【2】贺永冰.节能减排评价方法在火电厂凝结水泵变频改造中的应用.《电力技术》2010年第07期
关键词:节能降耗、火电厂风机、安全运行
中图分类号:TM621文献标识码: A 文章编号:
引言 火电厂风机耗电量全约占发电厂发电量的1.5%-2. 5%。火电厂风机运行的安全经济性直接关系到发电机组乃至整个电厂的安全经济运行,其运行的可靠性和经济性一直是发电企业极为关注的问题。
我国火电厂风机现状
我国火电厂风机形式主要有离心式及轴流式。离心式风机又可以分为:前向式、后向式、径向式;单吸悬臂式、单吸双支撑以及机翼型叶片等;轴流式有可以细分为:动叶调节轴流式、静叶调节轴流式等。
我国火电厂风机主要生产厂家为上海鼓风机厂、成都电力机械厂和沈阳鼓风机厂。俄多斯是供应我国火电厂风机最多的国家。 近十年来我国火电厂风机的制造和运行维护水平有很大的提高,运行可靠性有长足的进步,2004年全国因送、引风机故障造成的发电量损失不到1991年的50%;但与国际先进水平仍有较大差距。国产风机的可靠性不如全套进口的风机。2004年送、引风机平均每台年的故障次数仅相当于美国1980年的水平;叶轮飞车等恶性事故虽已得到遏制,但还未完全消除;轴流式风机的失速(喘振)现象时有发生;因风机内部气流压力脉动造成的风机异常振动和进出口管道振动现象,随着大型高压一次风机的增多而突出起来;大型风机噪声高(一般在100dB左右)对周围环境和居民生活质量的提高影响大,需进一步治理的呼声越来越高。
近年来,我国火电厂风机运行的经济性有较大提高。这主要是由于:动叶调节和静叶调节轴流式风机在我国大量投运。轴流风机在我国大容量机组中的使用率已远远超过了离心式风机;电厂对风机运行经济性的日益重视加大了对低效运行风机的改造办度,采用液力耦合器和变频调节的风机日益增多。但就从经济性方面而言,我国与国外先进水平相比,还有差距,总的运行经济性还有待进一步提高。
火电厂风机节能途径及技术
1、火电厂风机节能途径
(1)选择与锅炉风(烟)系统相匹配的风机
目前,我国大型火电厂风机(不论是国产还是引进)几乎均是高效风机,但其在电厂运行的经济性(成耗电率)却有很大差别。究其原因,最主要、最关键的是所选风机的特性是否与其工作的管网系统阻办特性相匹配。因此,选择好与锅炉风(烟)系统匹配的风机是首要的节能途径。
(2)采用先进的调节方式
火电厂风机在选型时均留有一定裕量,有时为考虑煤源(煤质)的变化、锅炉主辅设备状况变差等情况的影响,此裕量还较大。机组发电负荷也不可能不变,参与调峰的机组负荷率还较低。即火电厂风机总是在部分负荷下运行,这就要求对风机进行调节。显然,调节方式的好坏直接关系到火电厂风机运行的经济性。因此,选择先进的调节方式是火电厂风机又一重要节能途径。
(3)改造低效运行的风机
尽管在我国大型电厂中使用的火电厂风机几乎全是高效风机,但由于种种原因,其运行效率较低的风机还不少。对这些风机进行改造,提高其运行效率,仍是我国火电厂风机节能的一重要途径。
(4)提高火电厂风机运行的安全可靠性
火电厂风机的可靠性直按关系到发电机组的安全经济性。如果風机的可靠性不高,即故障率高,则会造成发电机组非计划停运或非计划降低出力运行,直接损失发电量和降低机组运行经济性。因此,提高风机可靠性,降低其非计划停运率,无疑是火电厂风机的另一重要节能途径。
火电厂风机节能技术
(1)合理的确定风机选型设计参数
风机选型设计参数是否合理是风机运行安全济性好坏的首要关健,选大了会使风机运行不到高效区内,造成高效风机低效运行的后果。甚直可能导致离心风机及其进出口管道的剧烈振动和轴流风机失速(喘振)等不安全现象发生,威胁机组的安全经济运行。选小了会造成不能满足机组满发的需要。
合理确定风机裕量。我国火电厂风机的选型参数均是按锅炉最大连续蒸发量所需的风(烟)量和风(烟)系统计算阻力加上一定的富裕量确定的。其中锅炉本体的风(烟)量和风(烟)系统阻力由锅炉厂提供,辅机设备的出力、阻力、漏风等由制造厂提供,锅炉岛内的风、烟管道由设计院设计,最终选型设计参数由设计院提出。因此,作为业主单位必须深入了解锅炉和辅助没备制造厂提供参数的依据,是否留有裕量及其大小(特别是皇气预热器一、二次风的漏风率、制粉系统的出力及阻力);设计院的管道设计是否合理和风(烟)量及阻力计算时是否已留有裕量;最后总的裕量是否合适等。
提供风机的选型参数不能只有一个设计工况点参数,必须包括:选型工况(TB)点、BMCR工况点、发电机组满发(经济运行)工况点、50%BMCR附近工况点,不投油最低稳燃工况点及锅炉点等参数。
如果只有TB和BMCR两工况点的参数就选择风机,往往造成选出的少风机不能满足低负荷工况的需要。甚至造成轴流风机失速(喘振),或离心风机工作在气流高脉动区,给风机安全稳定运行带来急患。
(2)合理选择风机的型式和型号大小
为选择到合适的风机型式和型号,首先要有风机所在系统的阻力特性,即发电机组在各种负荷工况及可能的异常工况下运行时该系统的流量和阻力。其次要了解机组的负荷特性(即负荷率)。
选型时,首先按TB工况参数选取风机型式和型号大小,系统阻力特性(换算到所要选择的风机特性曲线相同的状态)画到所选的风机性能特性曲线图上,观查所要选的风机是否能满足安全稳定运行的需要。即阻力线要完全落在风机稳定区域内且失速裕度足够。
在满足安全运行需要后,再按机组负荷率进行计算比较,选择年耗电量最小的风机型号。但在确定风机型式(离心、动调轴流、静调轴流)时,还要考虑风机设备费、基础费、占地大小及运行可靠性等进行技术经济比较后再最终确定。
(3)采用先进的调节方式
现有各调节方式比较。风机最好的调节方法为变转速调节,其次是动叶调节轴流式风机、其余依次是静叶调节轴流式风机、离心风机的入口导叶调节、离心风机进风箱入口百叶窗门调节,排粉机采用节流调节是最差的。
变转速调节在我国电厂中成功应用的有:双速电动机、调速型液力耦合器和变频器。其它如可控硅串级调速电机、滑差电动机、调速型液力离合器有各别应用。
在己投运的风机上加装变转速装置应生注意的问题:风机与管网系统是否匹配。如果风机与管网系统匹配不好,即系统阻力特性线未通过风机的高效区,机组满负荷运行或风机全速运行调节机构(如有)全开时,风机运行效率就不高。那么既使采用变速调节,风机运行效率也还是低的。对此,必须首先对风机进行改造,然后再选配变速调节设备。
再有就是,要对转子的固有频率及轴系的扭振频率进行校核计算,防止出现轴系扭振和在某些转速下运行时引起转子部件共振的发生。
结论
节约能源是国家持续健康发展的战略决策,也是企业降低经营成本,打造核心竞争力的必由之路。随着节能减排工作的进一步深入以及电力行业“竞价上网”工作的逐步推进,要求火电厂必须有较高的运行水平。只有优化了风机稳定性,降低能源使用率,才能提高电厂的市场竟争力,为企业创造更大的经济效益。
参考文献
【1】戴喜庆.火电厂风机变频改造节能分析.《节能》2011年第22期
【2】贺永冰.节能减排评价方法在火电厂凝结水泵变频改造中的应用.《电力技术》2010年第07期