崔國華,朱廣忠,何俊松
(江蘇新海發(fā)電有限公司,江蘇連云港 222023)
某發(fā)電公司1000 MW 機組鍋爐為超超臨界變壓運行螺旋管圈直流鍋爐,型號為SG-3049/28.25-M548,單爐膛塔式布置、一次中間再熱、四角切園燃燒、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊構(gòu)造,第一臺機組于2012年11 月21 日通過168 h,投入商業(yè)運行。
目前國內(nèi)新建大型燃煤機組脫硫系統(tǒng)基本不再設(shè)增壓風(fēng)機,采用引增合一方式,高效節(jié)能同時也簡化了運行操作。引風(fēng)機選型主要以動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機和靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機為主,2 類風(fēng)機互有優(yōu)缺點,特性比較[1]見表1。
表1 動調(diào)與靜調(diào)軸流風(fēng)機特性比較
國內(nèi)大型燃煤機組引風(fēng)機采用引增合一方式后,典型配置主要有2 種:(1)采用2 臺動葉可調(diào)軸流風(fēng)機;(2)采用2 臺靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機。第一種方案在國內(nèi)百萬機組應(yīng)用范圍較廣,如國華徐州電廠、國電諫壁電廠、皖能銅陵電廠等,動調(diào)風(fēng)機應(yīng)用于煙道中,由于旋轉(zhuǎn)部件較多,耐磨性較差,長期運行后故障率較高。第二種方案國內(nèi)百萬機組應(yīng)用較少,主要由于2 臺靜調(diào)風(fēng)機配套電機功率達到8500 kW,需接引10 kV 母線,增加了工程造價,同時大功率靜調(diào)風(fēng)機對風(fēng)機制造廠家也是一個重要考驗。
根據(jù)引風(fēng)機當(dāng)前選型及應(yīng)用情況,該公司提出百萬機組配置3 臺靜調(diào)軸流引風(fēng)機的設(shè)計方案,主要參數(shù)及投資費用比較見表2 及表3。
表2 TB 工況下3 種設(shè)計方案主要參數(shù)
表3 3 種設(shè)計方案投資比較
表3 中,總投資費用包括:風(fēng)機、基礎(chǔ)、煙道、土建、風(fēng)門、起吊等費用,基礎(chǔ)投資按700 元/m3計算,建按325 元/m3計算,煙道按7700 元/t 計算;運行及維護費用按年利用5500 h 計算,電價按成本0.26 元/(kW·h)計算;年費用包括總投資費用差、年固定費用率及年運行維護費用差。
從投資比較來看,采用3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機經(jīng)濟性最優(yōu),其次為2×50%動調(diào)軸流風(fēng)機。從運行調(diào)節(jié)的可靠性及靈活性來看,采用3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機調(diào)節(jié)可靠性高,操作靈活。根據(jù)負荷變化,采用不同的引風(fēng)機組合方式,保證引風(fēng)機始終處于高效率運行。
該公司采取3×35%靜調(diào)軸流引風(fēng)機組合方式,引風(fēng)機實際選型與原設(shè)計方案略有偏差,風(fēng)機轉(zhuǎn)速為990 r/m,風(fēng)機配套電機功率為6450 kW。
由于引風(fēng)機采用3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機配置,送引風(fēng)機邏輯設(shè)置上與常規(guī)設(shè)計存在較大的不同,以下重點分析送引風(fēng)機跳閘之間邏輯設(shè)置關(guān)系。
引風(fēng)機跳閘邏輯設(shè)置如圖1 所示。
圖1 引風(fēng)機邏輯設(shè)置
(1)3 臺引風(fēng)機均運行時,甲(或乙)空預(yù)器跳閘8 s 后,聯(lián)跳甲(或乙)引風(fēng)機。
(2)3 臺引風(fēng)機均運行時,甲(或乙)送風(fēng)機跳閘,聯(lián)跳甲(或乙)引風(fēng)機。
(3)2 臺引風(fēng)機運行時,當(dāng)送風(fēng)機均停時,如丙引風(fēng)機運行,保留丙引風(fēng)機運行,其他引風(fēng)機跳閘;如丙引風(fēng)機未運行,則保留甲引風(fēng)機運行。
(4)RB 情況下,3 臺引風(fēng)機運行,1 臺引風(fēng)機跳閘,負荷快減至700 MW,同側(cè)送風(fēng)機不作聯(lián)跳,送風(fēng)機開度作超弛控制;2 臺引風(fēng)機跳閘,負荷快減至400 MW,并跳閘1 臺送風(fēng)機。
送風(fēng)機跳閘邏輯設(shè)置見圖2。
圖2 送風(fēng)機邏輯設(shè)置
(1)5 臺風(fēng)機(包括送、引風(fēng)機)均運行時,1 臺引風(fēng)機跳閘,機組RB 動作,減負荷至700 MW,不聯(lián)跳送風(fēng)機。
(2)5 臺風(fēng)機(包括送、引風(fēng)機)均運行時,2 臺引風(fēng)機跳閘,機組RB 動作,減負荷至400 MW,聯(lián)跳1臺送風(fēng)機。甲乙或甲丙引風(fēng)機跳閘,聯(lián)跳甲送風(fēng)機;乙丙引風(fēng)機跳閘,聯(lián)跳乙送風(fēng)機。
(3)2 臺送風(fēng)機、兩臺引風(fēng)機運行時:①甲乙引風(fēng)機運行,甲引跳閘聯(lián)跳甲送風(fēng)機;②甲乙引風(fēng)機運行,乙引跳閘聯(lián)跳乙送風(fēng)機;③乙丙引風(fēng)機運行,丙引跳閘聯(lián)跳甲送風(fēng)機;④乙丙引風(fēng)機運行,乙引跳閘聯(lián)跳乙送風(fēng)機;⑤甲丙引風(fēng)機運行,甲引跳閘聯(lián)跳甲送風(fēng)機;⑥甲丙引風(fēng)機運行,丙引跳閘聯(lián)跳乙送風(fēng)機。
在1000 MW 機組調(diào)試期間,進行了3 臺引風(fēng)機并列操作試驗(如圖3 所示)。2012年11 月4 日,1 號機組負荷570 MW,甲引風(fēng)機靜葉開度50%,電流356 A,乙引風(fēng)機靜葉開度58%,電流349 A,引風(fēng)機入口負壓-2.0 kPa。14:55,啟動丙引風(fēng)機,其空載電流176 A。后在甲乙引風(fēng)機自動調(diào)節(jié)未切除情況下,逐漸增加丙引風(fēng)機出力,靜葉開度在26%處電流出現(xiàn)躍升,電流由196 A 升至226 A,爐壓出現(xiàn)瞬間下降過程,最低降至-350 Pa,甲乙引風(fēng)機電流自動下降,待爐膛負壓恢復(fù)正常后,繼續(xù)手動增加丙引風(fēng)機出力,15:10 在3臺引風(fēng)機出力平衡后,投入丙引風(fēng)機自動調(diào)節(jié)。
圖3 3 臺引風(fēng)機并列操作
從3 臺引風(fēng)機并列操作整個過程來看,爐壓有短時變化過程,但波動尚在允許范圍內(nèi),3 臺引風(fēng)機之間未出現(xiàn)相互搶風(fēng)過程,也未出現(xiàn)失速現(xiàn)象,達到了預(yù)期效果。另從后期操作經(jīng)驗來看,3 臺引風(fēng)機并列操作最佳負荷在600~700 MW 之間。
2013年1 月30 日1 號機組減負荷運行,當(dāng)負荷降至630 MW 機組,試驗要求解列丙引風(fēng)機(見圖4),維持2 臺引風(fēng)機運行。解列風(fēng)機前參數(shù):甲引風(fēng)機電流238 A;乙引風(fēng)機電流235 A;丙引風(fēng)機電流237 A。解列丙引風(fēng)機后參數(shù):甲引風(fēng)機電流327 A;乙引風(fēng)機電流236 A。解列操作期間,爐膛壓力波動范圍-200~+150 Pa 之間,未發(fā)生突變現(xiàn)象,運行狀況良好。
圖4 3 臺引風(fēng)機運行解列丙引風(fēng)機操作
百萬機組配置3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機具有較強的安全經(jīng)濟優(yōu)勢,工程造價低,操作也相對靈活,單臺引風(fēng)機容量相當(dāng)于600 MW 機組配套引風(fēng)機,廠用6 kV母線即可滿足風(fēng)機啟動降壓要求,國產(chǎn)選型也相對容易,該方案為今后新建百萬機組引風(fēng)機選型提供了新的思路。
[1]孫月亮.三種鍋爐引風(fēng)機設(shè)置方案的技術(shù)經(jīng)濟分析[J].華北電力技術(shù),2010(10):27-29.