李海浩，趙鵬飛，張德富，李筱婷

(華能銅川照金電廠，陜西 銅川 727100)

0 引言

華能銅川照金電廠一期2臺600 MW燃煤發(fā)電機(jī)組，配備HG-2070/17.5-YM9型鍋爐。鍋爐為亞臨界參數(shù)，一次中間再熱、控制循環(huán)、四角切圓燃燒方式、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)干式排渣、露天布置、全鋼構(gòu)架的∏型汽包爐。

系統(tǒng)原配置上海某公司生產(chǎn)的2臺動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)和1臺動葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)。鍋爐增加脫硝系統(tǒng)后，風(fēng)煙系統(tǒng)阻力增加，從機(jī)組運(yùn)行安全考慮，電廠于2012年9月#1機(jī)組大修期間對原有引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了“引增合一”技術(shù)改造。在原有引風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行雙級動葉可調(diào)風(fēng)機(jī)擴(kuò)容改造，拆除了增壓風(fēng)機(jī)并對引風(fēng)機(jī)出口至脫硫煙氣換熱器(GGH)入口之間的煙道進(jìn)行了優(yōu)化改造。

1 改造前后設(shè)備情況及改造方案

1.1 改造前設(shè)備概況

改造前，#1機(jī)組風(fēng)煙系統(tǒng)配置2臺SAF37.5-23.7-1型動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)，1臺RAF42-20-1型動葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)。增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行以來，存在運(yùn)行效率低、電耗高、存在失速隱患等問題，改造前設(shè)備規(guī)范見表1、表2。

表1 改造前引風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范

表2 改造前增壓風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范

1.2 改造方案

將現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)改為SAF37.5-23.7-2型雙級動葉可調(diào)風(fēng)機(jī)，新風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由590 r/min提升為745 r/min，風(fēng)機(jī)直徑保持不變。

(1)風(fēng)機(jī)的葉輪變成雙級，軸向長度有所改變。風(fēng)機(jī)現(xiàn)場改動量如下：更換了整體葉輪及葉輪外殼，包括高壓葉片、配套后導(dǎo)葉等部件；更換了小集流器以及進(jìn)氣箱；更換了中間軸及聯(lián)軸器(由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，原風(fēng)機(jī)中間軸等部件無法滿足高轉(zhuǎn)速強(qiáng)度要求，故必須更換)；更換了局部進(jìn)氣、排氣膨脹節(jié)及圍帶等輔助部件；現(xiàn)有的液壓、潤滑油站系統(tǒng)與改造后風(fēng)機(jī)匹配性較好，未進(jìn)行改造；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了現(xiàn)場改造。

(2)由于電機(jī)額定功率變化過大，不易對原電機(jī)進(jìn)行擴(kuò)容改造，故購買了新電機(jī)，對原電機(jī)電纜、原配電室電流互感器(CT)進(jìn)行了更換。

(3)將原有增壓風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口煙道全部拆掉，在引風(fēng)機(jī)出口匯總水平煙道的一段接觸煙道向下與原有GGH入口煙道匯合，煙道改造示意圖如圖1所示。該方案避免了氣流的正面對沖，減弱了氣流旋渦，系統(tǒng)阻力明顯下降(下降約200 Pa)，節(jié)能降耗效果良好。對煙道流場進(jìn)行數(shù)值模擬，得出煙道流場模擬圖如圖2所示。

圖1 煙道改造示意

圖2 煙道流場模擬

1.3 改造后設(shè)備規(guī)范

改造后2臺新引風(fēng)機(jī)為SAF37.5-23.7-2型動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，設(shè)備規(guī)范見表3。

表3 新引風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范

為了對合并后新引風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，將合并改造后新引風(fēng)機(jī)實(shí)測運(yùn)行效率與改造前試驗(yàn)所測引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率進(jìn)行對比，見表4。

表4 風(fēng)機(jī)改造前、后運(yùn)行效率對比 %

通過對比可以看出，合并改造后新引風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率合理。與改造前引風(fēng)機(jī)相比，高中負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性沒有太大變化，仍保持非常高的運(yùn)行效率，但低負(fù)荷時(shí)由于改造前后試驗(yàn)狀態(tài)的偏差，改造后風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率略有下降；與改造前增壓風(fēng)機(jī)相比，改造后新引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率明顯提高，在高中負(fù)荷時(shí)尤為明顯。

2 改造前后運(yùn)行比較

2.1 改造后能耗與改造可研報(bào)告能耗對比分析

為了核實(shí)風(fēng)機(jī)合并改造后實(shí)際運(yùn)行能耗是否達(dá)到可研報(bào)告所提出的水平，根據(jù)改造后實(shí)測參數(shù)對新引風(fēng)機(jī)能耗進(jìn)行了核算，并與改造前可研報(bào)告進(jìn)行可比，見表5、表6。

表5 風(fēng)機(jī)合并改造后耗能評估

表6 實(shí)測廠用電率與可研數(shù)據(jù)比較 %

由表5、表6可以看出，風(fēng)機(jī)合并改造后與改造前相比，雖然風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率有所提高，但由于改造前引風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率合理，同時(shí)機(jī)組脫硝改造增加阻力較大，所以風(fēng)機(jī)合并改造后風(fēng)機(jī)能耗有所增加。

按機(jī)組年均負(fù)荷460 MW、年運(yùn)行6 000 h計(jì)算，改造后比改造前試驗(yàn)狀態(tài)(未進(jìn)行脫硝改造)多耗電約409 萬kW·h，廠用電率約上升0.147 個(gè)百分點(diǎn)。與改造前可研報(bào)告預(yù)估耗能水平基本吻合，改造達(dá)到了預(yù)期效果。

2.2 改造前后運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較

總體上看，改造后新引風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性合理，運(yùn)行效率較高，基本可保持原有引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，相對增壓風(fēng)機(jī)而言，風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有較大提高。

3 結(jié)論

隨著環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，機(jī)組脫硫系統(tǒng)的旁路擋板需要封死，這勢必會對脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行安全性提出更高的要求。單臺增壓風(fēng)機(jī)如果出現(xiàn)設(shè)備問題，則脫硫系統(tǒng)就不能運(yùn)行，此時(shí)由于旁路擋板已封死，機(jī)組存在很大的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。如果利用2臺引風(fēng)機(jī)來克服脫硫系統(tǒng)阻力，可以提高脫硫系統(tǒng)的安全、可靠性，保證單臺風(fēng)機(jī)出現(xiàn)設(shè)備問題時(shí)，機(jī)組仍能保持一定負(fù)荷運(yùn)行，減少意外停爐的概率。同時(shí)，“引增合一”改造后去除1臺增壓風(fēng)機(jī)，設(shè)備數(shù)目減小，勢必降低設(shè)備的故障率，同時(shí)還可降低電廠的設(shè)備維護(hù)量，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性。

機(jī)組啟動并網(wǎng)后，新改造引風(fēng)機(jī)一直運(yùn)行穩(wěn)定，新風(fēng)機(jī)實(shí)測運(yùn)行性能良好。風(fēng)機(jī)合并改造后，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的出力裕量比較合理，可以滿足機(jī)組安全出力需求。改造后，風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效果完全達(dá)到改造前設(shè)計(jì)水平，風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性均較合理。

參考文獻(xiàn)：

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