【導(dǎo)讀】提供，不得復(fù)制；屬我院的正式技術(shù)報(bào)告；運(yùn)轉(zhuǎn)層為柵格板大平臺(tái)，運(yùn)轉(zhuǎn)層以上為緊身封閉。GU13630-01單級(jí)動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式送風(fēng)機(jī)、2臺(tái)HU25240-22雙級(jí)。動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)，送、引風(fēng)機(jī)均由成都電力機(jī)械廠(chǎng)生產(chǎn)。本報(bào)告介紹了№2機(jī)組送、引風(fēng)機(jī)熱態(tài)性能試驗(yàn)情況并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果。溫省煤器，經(jīng)分配擋板后通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入脫硫系統(tǒng)后再經(jīng)煙囪排出?！?機(jī)組采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，設(shè)計(jì)工況下脫硫效率不小于95%。3臺(tái)漿液循環(huán)泵，脫硫系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的熱態(tài)性能試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)工作得到了電廠(chǎng)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視，設(shè)備部、運(yùn)。行部等有關(guān)部門(mén)積極參與和協(xié)助，使現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的各項(xiàng)工作得以順利進(jìn)行和完成。在此表示衷心的感謝！白音華煤與北煤的混煤，其煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)列于表2。

　　

【正文】 設(shè)計(jì) TB 工況的參數(shù)應(yīng)為：流量 79m3/s、圓整為 80m3/s，比壓能 2152 J/kg。 將現(xiàn)有送風(fēng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速降低一檔 考慮送風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的實(shí)測(cè)阻力比設(shè)計(jì)值明顯偏低，本文提出對(duì)現(xiàn)有送風(fēng)機(jī)進(jìn)行降速改造的節(jié)能方案，將現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由 1490r/min 降到 990r/min。圖 3 給出了現(xiàn)有送風(fēng)機(jī)降速后的性能曲線(xiàn)，圖中還示出了 本次試驗(yàn) 各運(yùn)行工況點(diǎn)的位置。 由圖 3可以看出，送風(fēng)機(jī)降低一檔轉(zhuǎn)速運(yùn)行后，風(fēng)機(jī) 可以滿(mǎn)足機(jī)組 本次試驗(yàn)各負(fù)荷及 BMCR 工況的出力需求 ，同時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率有明顯提高 ，但是新設(shè)計(jì) TB工況已經(jīng)超出風(fēng)機(jī)出力范圍，降速后送風(fēng)機(jī)出力裕量有限。 因此，我院建議對(duì)送風(fēng)機(jī)更換或改造成新雙速電機(jī)，平常在低速 990r/min運(yùn)行， 取得 節(jié)能 效果；同時(shí)保留高速狀態(tài)，保證極端出力。 圖 3 送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由 1490 r/min降至 990r/min性能曲線(xiàn)及各試驗(yàn)工況的運(yùn)行位置。 電機(jī)原額定功率為 710kW，電機(jī)降速后電機(jī)功率預(yù)計(jì)為按三次方下降，降為710（ 990/14903＝ 208 kW，而 送風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行 BMCR 工況軸功率約需 185kW， TBTPRI西安 熱工研究院有限公司技術(shù)報(bào)告 工況最大所需軸功率為 233KW。因此建議低速電機(jī)功率需大于 200KW，高速時(shí)電機(jī)功率大于 250KW。 由于 風(fēng)機(jī)行業(yè) 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 確規(guī)定了 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間 ， 在 現(xiàn)有風(fēng)機(jī) 不變 (即風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 不變 )情況下 電機(jī)功率降低必然使風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，因此請(qǐng) 江南電廠(chǎng)務(wù)必與 風(fēng)機(jī)制造廠(chǎng)溝通 、 確定 低速 電機(jī)功率 從而 保證 電機(jī)改造后 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)間 。 表 13送 風(fēng)機(jī) 降速改造 后的節(jié)能量計(jì)算 項(xiàng) 目 單位 工況 1 工況 2 工況 3 機(jī) 組負(fù) 荷 MW 送 風(fēng)機(jī)編號(hào) / A B A B A B 原有送風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況 原送風(fēng)機(jī)葉輪效率 ％ 原送 風(fēng)機(jī) 空氣 功率 kW 原送電機(jī)輸入功率 kW 133 送風(fēng)機(jī)降速改造 后 預(yù)估的運(yùn)行情況 風(fēng)機(jī) 性能 曲線(xiàn)效率 1 ％ 88 88 88 72 88 70 風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行 預(yù)估效率 2 % 85 85 85 69 85 67 效率提高 % 改后電機(jī)輸入功率 kW 改后 風(fēng)機(jī) 耗功下降量 kW 每小時(shí) 節(jié)電 量 年均負(fù)荷 219MW，機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)為 6000小時(shí) 各負(fù)荷年運(yùn)行小時(shí)數(shù) h 2021 2021 2021 各負(fù)荷年節(jié)電量 282548 208639 204540 改后兩臺(tái)風(fēng)機(jī)年 節(jié)電量 695727 廠(chǎng)用 電率 下降 % 注 1： 該值為實(shí)測(cè)運(yùn)行點(diǎn)在風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)上的對(duì)應(yīng)值，見(jiàn)圖 3。 注 2： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)動(dòng) 葉 調(diào) 節(jié) 風(fēng)機(jī)的實(shí)際效率與其性能曲線(xiàn)效率存在偏差，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果對(duì)曲線(xiàn)效率做高中低負(fù)荷分別做 3%的效率修正。 由表 13 可以看出，送風(fēng)機(jī)降速后，風(fēng)機(jī)效率提高 非常明顯 。按 機(jī)組年均負(fù)荷 219MW，年運(yùn)行小時(shí) 6000 小時(shí) 計(jì)算，改后兩臺(tái) 送 風(fēng)機(jī)年節(jié)電量約 69 萬(wàn) kWh，廠(chǎng)用電率約可下降 個(gè)百分點(diǎn)，電價(jià)按 /kWh 計(jì)，每年可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用 24 萬(wàn)元。 TPRI西安 熱工研究院有限公司技術(shù)報(bào)告 耗能量計(jì)算過(guò)程中，改后的風(fēng)機(jī)效率是根據(jù)風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)效率估算的，可能與風(fēng)機(jī)改造后實(shí)際運(yùn)行情況存在偏差 而且試驗(yàn)耗能只是基于試驗(yàn)一個(gè)狀態(tài) ，所以預(yù)估耗電量與實(shí)際耗能量相比可能略有誤差，但不影響總體能效分析結(jié)論。 風(fēng)機(jī)雙速改造，僅需將現(xiàn)有電機(jī)進(jìn)行雙速改造或更換新雙速電機(jī)，無(wú)需對(duì)風(fēng)機(jī)本體進(jìn)行改造。 改造 兩臺(tái)新雙速電機(jī)費(fèi)用 預(yù)計(jì) 在 35萬(wàn) 元 ， 江南 電廠(chǎng)不到一年半可回收投資。但近來(lái)各電機(jī)制造廠(chǎng)生產(chǎn)任務(wù)飽滿(mǎn)，上述價(jià)格可能有變化，并且上海電機(jī)廠(chǎng)，東方電機(jī)廠(chǎng)這些 行業(yè)主流廠(chǎng)鮮于接受這種改造項(xiàng)目，江南電廠(chǎng) 也可以 自行咨詢(xún)。 建議配裝雙速動(dòng)態(tài)切換裝置 由于 現(xiàn)有 電機(jī)要保留高速，并在極端情況 須 用高速運(yùn)行， 這樣就存在一個(gè)高、低速切換問(wèn)題， 為了避免停機(jī)切換，建議 在現(xiàn)場(chǎng)添加動(dòng) 態(tài) 切換裝置，使風(fēng)機(jī)能在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)瞬間高 、 低速切換 ， 即機(jī)組不停機(jī)狀態(tài)瞬間完成高 ， 低速切換。 為此改造時(shí)需要在電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝雙速切換開(kāi)關(guān)裝置，提供遠(yuǎn)程一鍵式操作。 此項(xiàng)技術(shù)為西安熱工院獨(dú)立開(kāi)發(fā)的，已在國(guó)內(nèi)多個(gè)電廠(chǎng)得到應(yīng)用，雙速動(dòng)態(tài)切換時(shí)機(jī)組能保持正常運(yùn)行，不會(huì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)產(chǎn)生較大影響。同時(shí)雙速切換開(kāi)關(guān)裝置設(shè) 計(jì)中加入了防止誤操作的保護(hù)程序，確保電機(jī)切換時(shí)不出現(xiàn)安全問(wèn)題。 預(yù)計(jì)兩套裝置費(fèi)用在 40 萬(wàn)左右 ， 考慮到電機(jī)更換費(fèi)用，預(yù)計(jì)總費(fèi)用在 75萬(wàn)，不到三年可回收前期投資。 引風(fēng)機(jī)改造方案 引風(fēng)機(jī)的節(jié)能選型參數(shù) 首先：本次熱態(tài)試驗(yàn)最大工況鍋爐蒸發(fā)量 t/h，沒(méi)有達(dá)到 鍋爐設(shè)計(jì) BMCR工況蒸發(fā)量 (1100t/h),為此需將該工況 引風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)的各參數(shù)值與換算到鍋爐設(shè)計(jì) BMCR工況對(duì)應(yīng)的風(fēng)量、風(fēng)壓，具體數(shù)值為：平均流量 、平均 力 7764Pa (請(qǐng)見(jiàn) )。 其次按照《電站風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型 導(dǎo)則》 (DL/T4682021)規(guī)定 并結(jié)合我們經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) ， 引風(fēng)機(jī) 風(fēng)量取 10%的裕量、 壓力 能 取 10%裕量 并經(jīng)圓整 ， 改造后 引 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)TB工況的參數(shù)應(yīng)為：流量 330m3/s， 壓力 8550 Pa。 表 14 引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造參數(shù) 項(xiàng)目名稱(chēng) 單位 TB工況 BMCR 275MW 209MW 170MW TPRI西安 熱工研究院有限公司技術(shù)報(bào)告 設(shè)計(jì)流量 m3/s 設(shè)計(jì)壓力 Pa 8550 7764 入口密度 kg/m3 引風(fēng)機(jī)降速運(yùn)行可行性 考慮引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的實(shí)測(cè)阻力比設(shè)計(jì)值明顯偏低，本文提出對(duì)現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)進(jìn)行降速改造的節(jié)能方案，將現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由 990r/min 降到 745r/min。圖 4給出了現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)降速后的性能曲線(xiàn)，圖中還示出了各試驗(yàn)運(yùn)行工況點(diǎn)的位置。 圖 4引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由 990 r/min降至 745r/min性能曲線(xiàn)及各試驗(yàn)工況的運(yùn)行位置。 如圖 4所示，引風(fēng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速后。試驗(yàn) 275MW 負(fù)荷時(shí)，引風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)已經(jīng)接近引風(fēng)機(jī)的理論出力極限，考慮到平時(shí)系統(tǒng)參數(shù)波動(dòng) 及 風(fēng)機(jī)實(shí)際出力能力與 曲線(xiàn)理論 設(shè)計(jì)能力的偏差，降速后引風(fēng)機(jī)不能穩(wěn)定的滿(mǎn)足機(jī)組高負(fù)荷出力 要求。 如保留引風(fēng)機(jī)高速狀態(tài)，則在 運(yùn)行中如果需要 高負(fù)荷 則 會(huì)出現(xiàn)高 、 低速 頻繁 切換的情況， 非常 不利于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，所以本報(bào)告不建議對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行降速節(jié)能改造。 引風(fēng)機(jī) 本體 節(jié)能改造 方案 由上節(jié)分析 現(xiàn)有 引風(fēng)機(jī)降速運(yùn)行可行性不大 ， 考慮到引風(fēng)機(jī)為動(dòng) 葉 調(diào) 節(jié) 風(fēng)機(jī)， 也 不建議進(jìn)行變頻改造 。 所以對(duì)于現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)而言，只能通過(guò)葉輪局部改造來(lái)改變風(fēng)機(jī)性能 。本節(jié)依據(jù)風(fēng)機(jī)節(jié)能選型參數(shù)，對(duì)風(fēng)機(jī)提出了局部改造 的風(fēng)機(jī)本體節(jié)能 改造方案。 TPRI西安 熱工研究院有限公司技術(shù)報(bào)告 1）風(fēng)機(jī)本體 局部改造 方案 根據(jù)引風(fēng)機(jī)節(jié)能選型參 數(shù)（見(jiàn)表 14），經(jīng)過(guò)選擇計(jì)算可以采用 通過(guò)更換 一級(jí)葉片 ，來(lái)提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能與機(jī)組系統(tǒng)的匹配性，提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率。 風(fēng)機(jī)局部改造，進(jìn)行更換一級(jí)葉片風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，無(wú)需對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行其他改造，現(xiàn)場(chǎng)改造量非常小。同時(shí)節(jié)能改造后所需電機(jī)功率為 3600KW 小于現(xiàn)有電機(jī) 4100KW 的功率，所以電機(jī)也不用改造。 2）風(fēng)機(jī) 節(jié)能 改造后運(yùn)行效果對(duì)比 圖 5 給出了引風(fēng)機(jī) 葉輪局部 改造后的性能曲線(xiàn)，并將風(fēng)機(jī)選型參數(shù)標(biāo)到性能曲線(xiàn)上。 圖 5 引風(fēng)機(jī) 節(jié)能 改造后的性能曲線(xiàn)及新設(shè)計(jì)參數(shù)位置 3）引風(fēng)機(jī) 本體局部改造節(jié) 能評(píng)估： 根據(jù) 實(shí)測(cè)機(jī)組引 風(fēng)機(jī)試 驗(yàn)結(jié)果 并結(jié)合 節(jié)能改造后效率變化情況 ，本章 對(duì) 引風(fēng)機(jī) 局部節(jié)能改造后的節(jié) 能 進(jìn)行了評(píng)估，見(jiàn)表 15。 表 15引 風(fēng)機(jī) 本體節(jié)能 改造運(yùn)行 后的 耗能估算 表 項(xiàng) 目 單位 工況 1 工況 2 工況 3 TPRI西安 熱工研究院有限公司技術(shù)報(bào)告 機(jī)組負(fù)荷 MW 275 209 170 引 風(fēng)機(jī)編號(hào) / A B A B A B 機(jī)組引風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)運(yùn)行情況 原引風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)葉輪效率 ％ 原引 風(fēng)機(jī) 空氣 功率 kW 原引風(fēng) 機(jī)電機(jī)輸入功率 kW 1485. 1525. 引風(fēng)機(jī) 本體局部 擴(kuò)改造后運(yùn)行的預(yù)估情況 改后 風(fēng)機(jī) 性能 曲線(xiàn)效率 1 ％ 改造后效率提高 % 改后電機(jī)輸入功率 kW 改后 風(fēng)機(jī) 節(jié)能量 kW 各負(fù)荷年 運(yùn)行小時(shí)數(shù)分配 h 2021 2021 2021 各負(fù)荷年節(jié)量 1204649 708691 575318 年 總 節(jié)能 量 2488657 改造后廠(chǎng)用 電率 下降 % 注 1：該值為實(shí)測(cè)運(yùn)行點(diǎn)在風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)上的對(duì)應(yīng)值，見(jiàn)圖 5。 若 風(fēng)機(jī)局部本體改造后，風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率有較為明顯的提高，尤其是在高負(fù)荷，取得較好的節(jié)能效果。 按 機(jī)組年均負(fù)荷 209MW，年運(yùn)行小時(shí) 6000 小時(shí) 計(jì)算，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī) 本體節(jié)能 改造后每年比機(jī)組技術(shù)改造前 節(jié) 電約 萬(wàn) kWh，廠(chǎng)用電率約下降 升 ，每年約節(jié)省 95 萬(wàn)元。 耗能量計(jì)算過(guò)程中，改后的風(fēng)機(jī)效率是根據(jù)風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)效率估算的，可能與風(fēng)機(jī)改造后實(shí)際運(yùn)行情況存在偏差，同時(shí)試驗(yàn)狀態(tài)沒(méi)有覆蓋機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行工況，所以預(yù)估耗電量與實(shí)際耗能量相比可能略有誤差，但不影響總體能效分析結(jié)論。 4）引風(fēng)機(jī) 局部本體 改造工程 費(fèi)用評(píng)估 : 風(fēng)機(jī)本體改造僅需更換一級(jí)葉片，一臺(tái)機(jī)組兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的改造費(fèi)用 預(yù)計(jì) 在 150萬(wàn)元 (但近來(lái)各風(fēng)機(jī)制造廠(chǎng)生產(chǎn)任務(wù)飽滿(mǎn)，上述價(jià)格可能有變化 )，預(yù)計(jì)不到一年半便可回收改造成本。經(jīng)濟(jì)性非常合理建議采用此方案對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。