火電廠鍋爐引風機節能改造探討

楊八虎

摘 要：引風機作為火電廠的重要設備能夠保證鍋爐燃燒的質量，同時由于引風機功率高，電量消耗也是非常龐大。引風機是將鍋爐中的燃燒煙氣排出，從而保持鍋爐膛內壓力平衡，使煙氣能夠在進入空預器中除塵、脫硫，從而排放出去。本文主要闡述了火電廠引風機在運行過程中出現的問題，同時提出了解決引風機運行過程中問題策略，通過這些方法，為相關技術人員提供參考。

關鍵詞：鍋爐引風機；火電廠節能；變頻調速技術

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0002-02

引風機存在著一定的弊端，一方面由于引風機容量較大，容易造成燃燒不充分，浪費資源；另一方面，引風機的風量調節性能差。因此，火電廠引風機有非常大的節能減排空間。

1 火電廠鍋爐引風機在運行過程中存在的問題

現如今，我國的各大火電廠鍋爐應用的引風機都是傳統型號，比較單一，這種型號的引風機在運行過程中，缺乏有效的調節方法，操作起來不方便，導致技術人員不能夠對引風機進行有效的設計，也就無法對擋板進行角度調節。引風機的擋板角度能夠影響引風效率，不及時進行角度調整，有可能使引風機的風速失控，從而導致引風機在鍋爐燃燒排煙的時候，受到各方面條件的影響，導致非常嚴重運行問題，主要出現以下幾個問題：

第一，設備運行效率下降。由于引風機的故障，無法排除鍋爐內的煙氣，阻礙新鮮空氣進入，從而導致鍋爐內的燃料不能充分燃燒，設備在長期的使用過程中，工作效率會下降。

第二，一些在火電廠進行鍋爐燃燒的時候，不注重引風機的承載能力，無法滿足鍋爐燃燒所排放的大量煙氣。同時，承載小的引風機設備在環保方便不能發揮非常好的作用，進而造成了能源和資源的浪費。

第三，一些電熱廠鍋爐仍舊使用傳統的引風機，只能通過調整擋板的角度來調節風速，控制煙氣排放，但是擋板本身就需要耗費非常多的電力能源，再加上人為操作失誤的原因，加重了能源損耗。

第四，由于引風機處在風口上，煙氣會對引風機產生侵蝕作用，使得設備發生嚴重磨損情況，維修頻繁，這種情況就會增加鍋爐整體的維修養護成本，無法起到減排作用。

由于上述原因，導致我國的火電廠的引風機運作效率不高，從而降低鍋爐的使用效果，無法做到節能減排。因此，火電廠想要解決這些問題就要利用合理的變頻調速技術，增加引風機的平穩運行，同時還要加強引風機控制和調節功能，減少能源的消耗，使鍋爐的引風機實現自動化控制。

2 解決引風機運行過程中問題策略

2.1 對引風機進行變頻調速

對引風機進行變頻調速，就是利用電子技術對引風機的工作頻率進行調節，實現發電機速度和風扇轉速同步調整。現如今，這種變頻調速技術被廣泛應用到電機中，同時向高電壓、高容量的變頻技術方向發展。和其他的變頻交換器行比較，變頻技術能夠起到非常明顯的節能效果。變頻技術主要有以下三方內容：

第一，速度較快，系統穩定。變頻技術本身具有非常高的轉換速度，通過和異步電動機結合，會增加電動機的滑差和急速運行速度。

第二，控制電流。變頻調速是對電機實現電流控制，如果通過傳統的電機啟動引風機運轉的話，會產生非常多的額定電流，從而進一步縮短電機壽命，而變頻調速方法可以在零速零電壓的條件下啟動，依靠穩定的頻率和電壓之間的關系，通過這樣更改變頻器，就可以按照V/F公式來負責作業，提高繞組的承受能力和設備穩定性，降低后期維護的難度。

第三，自動控制。變頻調速實現了對鍋爐燃燒過程的自動化控制，技術人員通過使用變頻技術，將線路進行點對點的連接，并通過連接變頻器來提高設備可靠性，降低引風機維修成本。

第四，引風機保護。引風機進行變頻改造后，所設置的變頻器就會帶有一些電路保護措施，包括過電壓、熔點保護裝置、接地線、短路保護等，通過設計引風機的運行模式，可以降低運行故障，同時，在故障發生的時候，就確定具體原因，極大的縮短維修人員故障處理的時間。引風機的變頻改造，能夠為設備提供有效的保護措施，降低引風機電機被燒壞的可能性。

2.2 使引風機部分流量范圍內變頻調速

實現引風機的變頻調速，能夠提高節能效果，一些火力廠在進行引風機變頻調速時，對其流量調節主要分為兩種方法：

第一，在電機達到額定40%-70%轉速時，要采用變頻調速方法調節氣流流量。現如今，大部分引風機變頻調速的投資成本過高，因此，研究人員要不斷的研發新的變頻器，降低價格。主要是增加變頻器的容量，使其最高轉速能夠達到電動機自身額定轉速的80%，同時，變頻器的容量也要達到100%電動機額定轉速變，才可以大大的降低變頻器的成本。

第二，當電機達到80%-100%的額定轉速時，技術人員就不能應用變頻調速方法，而是改為工頻電源供電和靜葉流量調節方式。當電機在80%的額定轉速以上時，引風機的靜葉調節效率就有產生下降趨勢，因此，技術人員要在電機80%以上的額定轉速時，使用靜葉調節方式，降低主機的負荷，使鍋爐的引風機系統產生一定量的風壓和流量[1]。

3 案例分析

據數據顯示，2016年我國環保鍋爐占工業鍋爐總臺數的2.8%，約1.63萬臺，但從國家政策來看，我國的環保鍋爐正處于發展勢頭。基于這種條件下，國內某火電廠對鍋爐引風機進行變頻改造，從而響應國家號召，積極節能減排。

3.1 試驗條件

某廠鍋爐燃燒煤質穩定，送氣、排煙等引風機調節方式固定。在進行實驗期間，不對鍋爐進行吹灰、排污系統的切換等，從而降低實驗的誤差。鍋爐運行參數主要范圍是：氣壓±1.5%規定值，爐內溫度3°C-8℃，水分蒸發量為±3%，且鍋爐引風機沒有損壞，不存在維修現象，人員操作技能達標[2]。

3.2 試驗方法endprint

首先，測量人員通過網格法測試引風機的流量截面，得出動壓力值，如果同一點的2次測量值存在偏差超過2%情況時，需要重新測量。接著，測量人員需要測量鍋爐內的靜壓值和鍋爐表面溫度，同時，還需要在引風機的入口和出口的截面上，測量靜壓值和鍋爐表面溫度，通過計算能夠得出引風機出入口的溫度、流量、氣壓等基本參數。最后，測量人員還要測量電動機的驅動功率，計算出引風機在不同工作情況下的運行效率和引風機中的能耗關系。

3.3 試驗結果

通過試驗，能夠顯示出結果：第一，在600MW負荷運作下，鍋爐燃燒情況穩定，實驗煤質相同條件下，使用引風機調節方式進行變頻，負荷機組引風機的運行效率在75%左右，能耗隨著機組負荷的增加而增加，就是指600MW的機組能耗最多。第二，當600MW的機組處于一半額定負荷運行時，引風機的工作效率僅為22%，引風機的能源消耗隨著機組負荷減少而升高。在檢驗人員對電機的供電裝置實行變頻改造之后，引風機的工作效率能夠提高到75%左右，而未進行變頻改造的引風機工作效率僅為62%。第三，機組在低負荷工作的時候，引風機的工作效率不足35%，而在機組的電能消耗方面，600MW機組在低負荷運轉的時候，引風機的運行狀態為低檔運行，所產生的電能消耗也是變頻調節的兩倍。第四，當機組達到70%額定負荷運行時，引風機會變為大功率運行狀態，這時，引風機的電能消耗是變頻調節的2倍，當引風機進行額定負載的時候，使用變頻調節方式會比工頻調節方式節約8%左右的電量[3]。

4 結語

綜上所述，火電廠鍋爐的引風機使用變頻技術能夠節能減排。在此基礎上，通過實現異步電動機結合、提高繞組的承受能力，能夠增加電動機的滑差和急速運行速度、降低后期維護的難度，同時，通過為設備提供有效的保護措施、達到電機額定轉速變頻，能夠降低引風機電機被燒壞的可能性、提高變頻器的容量。因此，在遇到鍋爐的引風機節能環保問題時，可以通過以上方法解決。

參考文獻

[1]崔戰勝，魯尚鑫，王江偉.火電廠鍋爐引風機搶風問題與應對措施分析[J].科技傳播，2014，6（12）：142-143.

[2]惠潤堂，苗永旗，朱立平，俞立.火電廠鍋爐引風機改造策略研究[J].環境工程，2015，33（05）：85-89.

[3]單佩通.火電廠鍋爐引風機工作故障與對策分析[J].科技創新與應用，2015，14：89.endprint