鍋爐引風機及后煙道優化改造解析

趙建華

華能長春熱電廠

鍋爐引風機及后煙道優化改造解析

趙建華

華能長春熱電廠

一、工程概述

華能長春熱電廠位于吉林省長春市西北部。現安裝兩臺35萬千瓦超臨界供熱發電機組，機組為國產首臺35萬千瓦超臨界燃褐煤供熱發電機組。工程是吉林省“十一五”期間第一批“上大壓小”項目，于2008年6月開工，2009年12月首臺機組投產，2010年4月全部投產。主設備由哈爾濱鍋爐廠、哈爾濱汽機廠、哈爾濱電機廠制造。該廠主要承擔市區西北現有和發展供熱所需的熱源，并為經濟發展提供電力。以下是機組概況。

1.鍋爐概述

本工程裝設兩臺350MW超臨界燃煤汽輪發電機組，鍋爐為超臨界參數變壓運行直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風、緊身封閉、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構Π型鍋爐。

2.主要技術規范

鍋爐容量和主要參數：主蒸汽和再熱蒸汽的壓力、溫度、流量等要求與汽輪機的參數相匹配，主蒸汽溫度按571℃，最大連續蒸發量（BMCR）1110t/h。鍋爐型號：HG-1110/25.4-HM。

二、改造的必要性

1.運行狀態分析

積極響應國家環保排放、節能降耗相關政策，該廠對鍋爐實施了相關環保改造，主要有：將原有脫硫增壓風機拆除，實施引增合一改造；鍋爐尾部受熱面加裝低低溫省煤器系統，降低煙氣溫度，提高電除塵器除塵效率；增加一層脫硝催化劑，降低NOx排放。上述改造后，原有引風機不能正常運行，在低負荷時出現搶風失速現象，風機失速時運行參數：靜葉開度在36%附近，就地靜葉角度在-55°～-60°左右，引風機電流在148—150A，DCS表計全壓在2100Pa—2300Pa，煙氣密度按0.8kg/m3折算，風機全壓約在2750Pa。

通過參數分析，造成引發風機在低負荷出現這種現象的主要原因：因鍋爐煙氣系統阻力變化，使得引風機原有管道阻力特性發生變化，工況點發生移動，上述工況點在風機性能曲線所示為紅點位置（圖一），可見與理論失速線非常接近，當工況稍有變化即進入失速區域發生失速。

圖1　引風機性能曲線

風機失速后，將在葉片區域產生一個或多個失速區，葉片經過一次失速區，則產生一次激振，嚴重時損壞葉片。

鍋爐低負荷時，鍋爐風量降低，引風機易進入失速區，為了避免引風機葉片發生損壞，鍋爐低負荷運行時仍維持高風量，保證風機運行工況點遠離失速區。如此運行方式，造成鍋爐送風機、引風機耗電率增加，鍋爐氧量值大幅升高。經對比分析，僅送風機耗電率一項約增加0.02—0.03%；同時鍋爐低負荷過大的風量，對鍋爐穩燃亦造成負面影響，威脅燃燒安全。

2其他影響

工程改造后，因引風機未進行同步改造，除出現引風機在低負荷失速現象外，引風機在長期運行時，電機承力側軸承會周期性出現保持架磨損故障，風機被迫停運檢修，機組運行可靠性受到威脅，并影響機組供電（供熱）安全。檢修更換維護費用增加。

三、改造方案

1.引風機改造

引風機改造，拆除原有2臺靜葉可調軸流引風機，更換為雙極動葉調節軸流風機，風機為上海鼓風機有限公司生產。

2.后煙道優化

該方案為引風機出口煙道低位布置。在4.10m處水平布置，通過原增壓風機室房間垂直立柱間的開孔后，水平轉90度后接到吸收塔入口下方，垂直向上接入吸收塔入口。通過增加導向裝置，修改垂直交叉煙道的煙氣流向，降低局部阻力系數，降低系統阻力。

四、改造后運行分析

經試驗數據分析，對技術改造后引風機的運行情況進行了全面評估。改造后引風機的實際運行性能基本達到其設計值；試驗期間風機風量裕量為16.4%，而風壓裕量則為24.8%；現有引風機安全出力裕量比較充足，但是風機運行經濟性較差，風機實測效率在50%～80%之間，具有較大的節能空間。

五、經濟性分析

1.改造前后風機耗電率對比：

2.5日耗電率統計：

3.數據分析

2015年3月30日與8月24日比較，耗電率降低0.35%，3月27日與8月25日比較，引風機耗電率降低0.4%，從運行工況及耗電量累計情況分析，引風機改造后節電效果明顯。按單機全年發電量13億kwh及時，可節約廠用電量500萬kwh，約合190萬元。

六、結束語

鍋爐環保改造勢在必行，改造后阻力增加，一般情況下原有引風機均無法滿足鍋爐全工況運行，引風機改造需做好改造前試驗，并對比各改造方案，選取適合本廠實際情況的改造方案，進行實施，實現環保、安全、節能的目的。