大型火電機組軸流引風(fēng)機變頻調(diào)節(jié)與動葉可調(diào)節(jié)能效果分析

梅映新，劉明星

（武漢船用電力推進裝置研究所，武漢 430064）

0 引言

針對國內(nèi)某600 MW火電機組運行情況，我們發(fā)現(xiàn)用戶的用電需求會經(jīng)常發(fā)生變化，此時該火電機組不得不經(jīng)常做調(diào)峰變負(fù)荷運行，因此，該火電廠的軸流引風(fēng)機會經(jīng)常處于低負(fù)荷運行，運行的工況點會經(jīng)常偏離高效區(qū)。運行效率不高，造成了機組供電煤耗升高，降低了機組的經(jīng)濟性，為此有必要對該電廠的靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機進行節(jié)能改造。本文對該電廠型號為G158/363的兩臺靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機提出了兩種節(jié)能改造方案：變頻調(diào)節(jié)和動葉調(diào)節(jié)

1 變頻調(diào)節(jié)方案和動葉可調(diào)方案的研究

1.1 變頻調(diào)節(jié)方案的研究

由于引風(fēng)機在變頻改造時，靜葉開度固定，通過轉(zhuǎn)速的變化，其負(fù)荷及相應(yīng)的工況點符合相似理論，將A、B側(cè)引風(fēng)機相似工況點的連接曲線及引風(fēng)機不同轉(zhuǎn)速下的特性曲線作在一張圖上，如圖1所示。

由圖1可得 A、B側(cè)引風(fēng)機經(jīng)變頻改造后的600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW五個工況點分別為圖1中的M、N、O、P、Q和M，、N，、O，、P，、Q，點。假定引風(fēng)機的傳動裝置效率為0.98，引風(fēng)機的高壓變頻器的效率為0.96，經(jīng)相似理論知識可推算出經(jīng)變頻改造后的引風(fēng)機在 M、N、O、P、Q 和 M，、N，、O，、P，、Q，點的參數(shù)。可將M、N、O、P、Q和M，、N，、O，、P，、Q，點是看作為一臺引風(fēng)機在不同流量百分比下的工作參數(shù)，將推算出的參數(shù)與引風(fēng)機經(jīng)變頻改造前熱態(tài)試驗分析得出的參數(shù)比較如表1所示：

該電廠經(jīng)變頻調(diào)節(jié)改造后，由表3和表4分析，我們可以得到以下結(jié)論：

1）A、B側(cè)引風(fēng)機在較高流量下，風(fēng)機運行效率提高很少,且隨著流量的下降，引風(fēng)機運行效率顯著提高，且處于高效率區(qū)運行。

2）在額定流量附近，帶動A、B側(cè)引風(fēng)機的電機的輸入功率沒有下降反而增加了耗功，但隨著風(fēng)機流量的不斷下降，節(jié)電率逐漸提高，特別是在中、低負(fù)荷時，節(jié)電效果更為明顯。

1.2 動葉可調(diào)節(jié)能方案的研究

在靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機動葉改造前和改造后，該電廠根據(jù)《電站鍋爐引風(fēng)機現(xiàn)場性能試驗》（我國的電力行業(yè)標(biāo)注 DL/T469-2004），分別在600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW五個工況下，對該電廠的兩臺靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機進行熱態(tài)試驗分析。將A、B兩側(cè)引風(fēng)機五個工況點的參數(shù)看作為引風(fēng)機在不同流量百分比下的工作參數(shù)，因此得出改造前后的主要參數(shù)比較如表2所示。

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由表2分析，靜葉可調(diào)引風(fēng)機經(jīng)動葉調(diào)節(jié)改造后，我們可以得出以下結(jié)論：

1）經(jīng)動葉改造后，靜葉可調(diào)引風(fēng)機的A、B側(cè)的運行效率都有顯著提高，且隨著風(fēng)機流量的下降，改造前后風(fēng)機運行效率差不斷的提高，且都處在高效率區(qū)運行。

2）經(jīng)動葉改造后，帶動靜葉可調(diào)引風(fēng)機的電機輸入功率都有明顯的降低，特別在中、低流量下，下降的更為明顯，且隨著風(fēng)機流量的下降，每小時節(jié)電量逐漸提高，節(jié)電效果更加客觀。

2 變頻調(diào)節(jié)與動葉可調(diào)方案節(jié)電率比較

由以上對變頻調(diào)節(jié)和動葉調(diào)節(jié)方案的研究，分別對兩種方案引風(fēng)機效率的提高量及效率差和引風(fēng)機節(jié)電率及兩種方案的節(jié)電率差的擬合曲線做在一張圖上進行比較，如圖2圖3所示。

由圖2和圖3分析，我們可得到以下結(jié)論：

1）隨著引風(fēng)機流量百分比的增加，兩種改造方案導(dǎo)致引風(fēng)機效率的提高量逐漸下降，當(dāng)引風(fēng)機流量百分比大于0.71時，動葉調(diào)節(jié)優(yōu)于變頻調(diào)節(jié)，而引風(fēng)機流量百分比小于0.71時，變頻調(diào)節(jié)則更好。

2）隨著引風(fēng)機的流量的增加，兩種改造方案的造成引風(fēng)機的效率提高值量節(jié)電率都逐漸下降，變頻改造方案下降的斜率大于動葉改造方案。在額定流量附近，若采用變頻改造方案，兩側(cè)引風(fēng)機節(jié)電率為負(fù)值，不但沒有達到節(jié)能效果，反而增加了耗電量。

3）隨著引風(fēng)機的流量的增加，兩種節(jié)電率差是隨著引風(fēng)機流量的增加而不斷增加。當(dāng)風(fēng)機流量與風(fēng)機額定流量的比值為 0.768左右時，節(jié)電率差為零值。因此，對于該廠引風(fēng)機來說，若風(fēng)機流量與風(fēng)機額定流量的比值大于0.768時，動葉改造方案節(jié)能效果優(yōu)于變頻改造方案，若風(fēng)機流量與風(fēng)機額定流量的比值小于 0.768時，則變頻改造方案節(jié)能效果更佳且引風(fēng)機處于高效率區(qū)運行。

3 結(jié)論

1）無論該廠引風(fēng)機通過變頻調(diào)節(jié)改造方案或動葉可調(diào)改造方案后，都能夠有效提高該廠引風(fēng)機的工作效率，降低設(shè)備運行的損耗，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

2）通過兩種改造方案的節(jié)電率的比較可以得出，當(dāng)風(fēng)機流量與風(fēng)機額定流量的比值大于0.768左右時，動葉可調(diào)方案的節(jié)能效果優(yōu)于變頻調(diào)節(jié)；當(dāng)風(fēng)機流量與風(fēng)機額定流量的比值小于0.768左右時，變頻調(diào)節(jié)方案節(jié)能效果更佳。

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