濟(jì)寧發(fā)電廠鍋爐送引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)分析與節(jié)能改造

1、山東電力技術(shù)SHANDONGDIANLIJISHU2002年第4期(總第126期)濟(jì)寧發(fā)電廠鍋爐送引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)分析與節(jié)能改造TheAnalysisofTestingPerformanceandRebuildingofBoilerFD&ID(250002)山東電力研究院王家新鄧文儉(272121)華能濟(jì)寧發(fā)電廠孫加生摘要通過(guò)進(jìn)行鍋爐送、引風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)、系統(tǒng)阻力測(cè)試,果并確定最佳的改造方案實(shí)施,達(dá)到節(jié)電目的。關(guān)鍵詞風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)分析高效運(yùn)行中圖分類(lèi)號(hào):TK28412-9904(2002)04-0007-031濟(jì)寧發(fā)電廠號(hào)爐是哈爾濱鍋爐廠設(shè)計(jì)制造的HG-410100-1型單汽鼓自然循環(huán)固態(tài)排渣鍋爐

2、,鍋爐采用平衡通風(fēng),前墻布置旋流燃燒器,鋼球磨直吹式制粉系統(tǒng)由4臺(tái)287410型鋼球磨煤機(jī)及4臺(tái)M6-27-11No18.4D型排粉機(jī)等組成。管式空氣預(yù)熱器分為高溫和低溫兩段,從高溫段出來(lái)的熱風(fēng)一部分作為二次風(fēng)去噴燃器,另一部分去制粉系統(tǒng);從低溫段出來(lái)的溫風(fēng)去制粉系統(tǒng)。進(jìn)入磨煤機(jī)有熱風(fēng)、溫風(fēng)和冷風(fēng),其中制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)用熱風(fēng)和溫風(fēng)的混合風(fēng),制粉系統(tǒng)停備用時(shí)熱風(fēng)門(mén)和溫風(fēng)門(mén)關(guān)閉,開(kāi)冷風(fēng)門(mén)。兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)和兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)均為4-73型離心風(fēng)機(jī)入口軸向?qū)Я髌髡{(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出力。配備XC-4100文丘里水膜除塵器。4號(hào)機(jī)組于2000年大修期間進(jìn)行熱控DCS改造,汽輪機(jī)通流部分改造,水膜除塵器改造為電氣目前,該系統(tǒng)已經(jīng)作

3、為電廠運(yùn)行考核的依據(jù),對(duì)進(jìn)一步降低機(jī)組煤耗,提高經(jīng)濟(jì)效益,具有很大的指導(dǎo)作用。除塵器及機(jī)組增容10%。送風(fēng)機(jī)保持不變,引風(fēng)機(jī)由4-73No25D風(fēng)機(jī)改造為4-73No28F風(fēng)機(jī)。機(jī)組投運(yùn)后滿負(fù)荷運(yùn)行,2臺(tái)送風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)度達(dá)到100%,氧量偏低;甲、乙引風(fēng)機(jī)開(kāi)度在42%,高效風(fēng)機(jī)低效運(yùn)行,電機(jī)電流為48A。1.1鍋爐的型號(hào)及參數(shù)型號(hào)額定蒸發(fā)量主蒸汽溫度主蒸汽壓力給水溫度排煙溫度燃料消耗量鍋爐效率HG410100-1型410th5409.8MPa21515651.2th90.1%6結(jié)論及建議(1)基于iPE性能診斷平臺(tái)的大型火電機(jī)組性統(tǒng)應(yīng)遵循開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)的原則,能被電廠所掌握,并隨著生產(chǎn)的變化能不斷完

4、善、優(yōu)化,使系統(tǒng)具有長(zhǎng)久的生命力,降低投資成本,iPE性能診斷平臺(tái)軟件很好地滿足了這些要求。(4)實(shí)施性能診斷專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)最大限度地適應(yīng)電廠的管理方式,減少系統(tǒng)維護(hù)和管理的成本。參考文獻(xiàn)1嚴(yán)俊杰等:火電廠熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性診斷理論及應(yīng)用,西安能診斷專(zhuān)家系統(tǒng)是提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的有效手段,是開(kāi)展節(jié)能降耗工作的發(fā)展方向。(2)計(jì)算模型和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是性能指標(biāo)和能損分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠性的關(guān)鍵,因此應(yīng)重點(diǎn)解決現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)和表計(jì)的準(zhǔn)確和可靠性問(wèn)題。同時(shí),盡量減少人工離線錄入數(shù)據(jù)的數(shù)量。(3)實(shí)施在線性能分析不是一次性的工作,系交通大學(xué)出版社,西安,2000.5。2李勇等:汽輪機(jī)運(yùn)行性能診斷技術(shù)及其應(yīng)

5、用,科學(xué)出版社,北京,1999.10。3國(guó)標(biāo)“電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程”GB10184-885(收稿日期:2002-02-25)7山東電力技術(shù)2002年第4期(總第126期)SHANDONGDIANLIJISHU1.2送、引風(fēng)機(jī)的型號(hào)及參數(shù)型號(hào)出力全壓介質(zhì)溫度電機(jī)型號(hào)功率電流轉(zhuǎn)速mhkPa3kWArminG4-73-11No20D2620005.3730JSQ-157-646056988Y4-73-11No25D3880003.02156JSQ150-847557.5743Y4-73-11No28D4358064.05156Y560-8710907402送引風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)2.1送引風(fēng)機(jī)試驗(yàn)?zāi)康摹?

6、.1預(yù)熱器(包括省煤器)漏風(fēng)率及阻力100MW)。省煤器、預(yù)熱器、,包括各段煙道阻力等,為送、,使送引風(fēng)機(jī)改造后達(dá)到高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。2.2試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL469-92電站鍋爐風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)程;國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10184-88電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程;2.3試驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容進(jìn)行2臺(tái)送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn);管式預(yù)熱器(包括省煤器)的漏風(fēng)試驗(yàn);煙風(fēng)阻力測(cè)量(預(yù)熱器、省煤器、除塵器及煙道等)。試驗(yàn)內(nèi)容:上述試驗(yàn)在機(jī)組滿負(fù)荷(100MW)下,燃用當(dāng)前煤質(zhì),正常運(yùn)行狀態(tài)下試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中在記錄機(jī)組的主要參數(shù),運(yùn)行中的送、引風(fēng)機(jī)的擋板開(kāi)度、電機(jī)電流及各其它有關(guān)參數(shù)。分別測(cè)量甲、乙送、引風(fēng)機(jī)

7、的入口溫度、出口溫度、入口靜壓、出口靜壓、流量截面的動(dòng)壓、靜壓、溫度等;記錄大氣壓力、環(huán)境溫度等。在甲或乙側(cè)高溫段省煤器入口、低溫預(yù)熱器出口同時(shí)進(jìn)行煙氣的成分分析,記錄氧量(O2)、三原子氣量(RO2)。并測(cè)量此處的機(jī)組電負(fù)荷鍋爐主蒸汽流量風(fēng)機(jī)入口溫度風(fēng)機(jī)入口介質(zhì)密度風(fēng)機(jī)全壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口流量換為設(shè)計(jì)條件風(fēng)機(jī)進(jìn)口流量NDtPQQsMWth3kgmPa3mh3mh鍋爐甲、乙側(cè)高溫省煤器入口至預(yù)熱器低溫段出口合計(jì)漏風(fēng)率分別為16.27%,14.90%。鍋爐甲、乙側(cè)高溫省煤器入口至預(yù)熱器低溫段出口煙氣阻力分別為1670Pa和1720Pa。甲、乙側(cè)預(yù)熱器出口至引風(fēng)機(jī)入口(包括除塵器)換算至設(shè)計(jì)狀態(tài)的阻力分別

8、為1300Pa和1008Pa?？紤]3號(hào)爐水膜除塵器改為靜電除塵器后,電除塵阻力明顯低于水膜除塵器;但因機(jī)組改造電除塵受空間限制,煙道布置轉(zhuǎn)彎多,增加煙道局部及沿程阻力。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的煙風(fēng)阻力計(jì)算:預(yù)熱器出口至引風(fēng)機(jī)入口阻力為585Pa。預(yù)計(jì)3號(hào)爐預(yù)熱器出口至引風(fēng)機(jī)入口煙道阻力在水膜除塵器改為靜電除塵器后,煙風(fēng)系統(tǒng)的阻力可降低500Pa左右。預(yù)計(jì)改造后煙風(fēng)阻力的下降,引風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)下移,出力應(yīng)有一定余量,引風(fēng)機(jī)電機(jī)電流下降。根據(jù)性能試驗(yàn)結(jié)果,經(jīng)過(guò)大修和汽輪機(jī)的技改,在目前的煤質(zhì)條件下,預(yù)熱器(包括省煤器)保持目前漏風(fēng)率及阻力情況下,送引風(fēng)機(jī)完全可以使機(jī)組110MW負(fù)荷,但送風(fēng)機(jī)將在全開(kāi)狀態(tài),出

9、力無(wú)余量。3.2送、引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)結(jié)果表23號(hào)機(jī)組在大修前100MW負(fù)荷下的送、引風(fēng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù):101.4398371.13275432199621199621101.7398371.13125642201534201534101.9394651.03933655346391346391102.5399651.043336463169313169318山東電力技術(shù)SHANDONGDIANLIJISHU2002年第4期(總第126期)5結(jié)果分析及建議(1)鍋爐預(yù)熱器(包括省煤器)甲、乙側(cè)的漏風(fēng)需要的單板葉片,其工作面與原葉片的弧面交接要平滑。4-73型系列產(chǎn)品中,葉片的出口角度2為45,加長(zhǎng)葉

10、片型線長(zhǎng)度70mm,與原葉片出口邊對(duì)率較低,省煤器、預(yù)熱器的系統(tǒng)阻力正常。(2)機(jī)組在電負(fù)荷100MW時(shí),鍋爐在爐膛出口氧量3.1%-4.4%條件下,送風(fēng)機(jī)風(fēng)量低于設(shè)計(jì)值,風(fēng)壓接近設(shè)計(jì)參數(shù)。引風(fēng)機(jī)風(fēng)量低于設(shè)計(jì)值,全壓高于設(shè)計(jì)參數(shù)。(3)在水膜除塵器改為靜電除塵器后,煙風(fēng)道類(lèi)似4號(hào)爐布置形式,在機(jī)組增容至110MW,保持鍋爐的良好的運(yùn)行狀態(tài)下,情況下,送、送、引風(fēng)要求全壓均無(wú)余量,即,機(jī)組有可能達(dá)不到110MW出力。送風(fēng)機(jī)可以采取增加出力的方案(加長(zhǎng)風(fēng)機(jī)葉片)。(4)建議改造方案方案1:3號(hào)爐保持目前送、引風(fēng)機(jī)系統(tǒng),在機(jī)組增容后,在良好的設(shè)備等條件下可以滿足機(jī)組要求。根據(jù)運(yùn)行具體情況,再進(jìn)行送、

11、引風(fēng)機(jī)的提高出力改造,可以保證風(fēng)機(jī)的余量。特點(diǎn):投資少,風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率高,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好,鍋爐輔機(jī)電耗低。方案2:送、引風(fēng)機(jī)均更換比目前大一檔型號(hào)的風(fēng)機(jī)及電動(dòng)機(jī),并增加轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置(變頻、液力偶合器等)保證風(fēng)機(jī)在各種條件下的高效運(yùn)行,并能滿足鍋爐的送風(fēng)引風(fēng)需要,保證機(jī)組的在各種負(fù)荷下高效運(yùn)行,安全性高。特點(diǎn):設(shè)備投資大,施工工作量較大。接焊,葉輪直徑方向增加100mm。表33號(hào)機(jī)組大修投運(yùn)后,機(jī)組在110MW負(fù)荷下序號(hào)12456789101112名給水溫度給水流量爐膛出口氧量排煙溫度送風(fēng)機(jī)開(kāi)度送風(fēng)機(jī)電機(jī)電流引風(fēng)機(jī)開(kāi)度引風(fēng)機(jī)電機(jī)電流DPgqTgrTgsDgsO2pyYhIYhIthMPath%A%A

12、甲側(cè)乙側(cè)110.04079.53534.12244084.15.615916850594545656838.540改造后的送風(fēng)機(jī)在機(jī)組滿負(fù)荷下,仍有一定的余量,可以保證運(yùn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。引風(fēng)機(jī)保持不變,風(fēng)機(jī)平均電流僅為39.3A;相對(duì)4號(hào)爐引風(fēng)機(jī)型號(hào)改為Y4-73NO27D后,機(jī)組滿負(fù)荷風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)開(kāi)度僅在42%,電機(jī)電流48A;3號(hào)爐比4號(hào)爐引風(fēng)機(jī)電流平均降低8.7A,2臺(tái)引風(fēng)機(jī)節(jié)電130kW。7結(jié)論(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,采用相應(yīng)的風(fēng)機(jī)改造方案(送風(fēng)機(jī)加長(zhǎng)葉片,引風(fēng)機(jī)不改大型號(hào)),改造后既6大修改造及節(jié)能比較2001年10月,3號(hào)爐大修改造,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施送風(fēng)解決送風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足;又達(dá)到引風(fēng)機(jī)高效運(yùn)行的效果。機(jī)組滿負(fù)荷下,送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)均達(dá)到高效運(yùn)行,并有一定的余量。(2)3號(hào)爐通過(guò)送、引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)、系統(tǒng)阻力測(cè)試,確定合理的方案;與4號(hào)爐引風(fēng)機(jī)改為Y4-73NO27D風(fēng)機(jī),減少新引風(fēng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)的直接投資80萬(wàn)元;每臺(tái)引風(fēng)機(jī)平均節(jié)電8.7A,每爐節(jié)電130kW,年節(jié)電91萬(wàn)kWh。(3)4號(hào)機(jī)組可在機(jī)組檢修期間采取送風(fēng)機(jī)加機(jī)葉片加長(zhǎng)改造,引風(fēng)機(jī)的葉片加長(zhǎng)措施作為備用手段。3號(hào)爐在機(jī)組大修增容技改后,根據(jù)