楊東輝

摘 要：元電公司計劃對#2鍋爐加裝脫硝設(shè)備，并對除塵器、脫硫系統(tǒng)等進行改造，為實現(xiàn)最大程度上的節(jié)能降耗，故計劃在改造中，實施引風(fēng)機和增壓風(fēng)機二合一改造。

關(guān)鍵詞：引風(fēng)機；脫硝；電除塵；脫硫；二合一

1 前言

元電公司#2機組為600MW燃煤發(fā)電機組，鍋爐是與600MW汽輪發(fā)電機配套的亞臨界、一次上升、中間再熱直流鍋爐，為德國斯坦繆勒公司設(shè)計和制造，鍋爐型式為本生直流鍋爐。機組配置二臺風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，四臺四電場電氣除塵器，兩臺離心式引風(fēng)機，兩臺軸流式增壓風(fēng)機。

隨著國家節(jié)能降耗政策的深入落實，元電公司計劃對#2鍋爐加裝脫硝設(shè)備，并對除塵器、脫硫系統(tǒng)等進行技術(shù)改造，為實現(xiàn)最大程度上的節(jié)能降耗，故電廠計劃在脫硝、電除塵器、脫硫改造中，實施引風(fēng)機和增壓風(fēng)機二合一改造。

2 熱態(tài)試驗

元電公司委托西安院對#2鍋爐的引風(fēng)機進行熱態(tài)試驗。試驗期間590MW負荷機組蒸發(fā)量1812.8t/h已經(jīng)與機組現(xiàn)在的設(shè)計蒸發(fā)量1814.25t/h基本相同，試驗實測的引風(fēng)機進氣平均風(fēng)量為619.9m3/s，實測風(fēng)機壓力為3004Pa。

3 環(huán)保改造后現(xiàn)有引風(fēng)機運行情況分析

為了響應(yīng)國家環(huán)保政策要求，電廠計劃對#2爐加裝脫硝裝置，并對除塵器及脫硫系統(tǒng)進行改造。

根據(jù)與改造設(shè)計單位溝通后確認：脫銷改造完成后，對于機組煙風(fēng)系統(tǒng)而言，在BMCR工況下，總煙氣量基本無變化，而煙氣系統(tǒng)阻力將增加1200Pa左右；電除塵器改為電袋復(fù)合式除塵器后，煙風(fēng)系統(tǒng)需增加約1000Pa左右的阻力；脫硫增容改造完成后將會使脫硫系統(tǒng)阻力增加約650Pa左右。

通過對比性能曲線，可以看出現(xiàn)有#2爐引風(fēng)機在脫硝改造完成后，風(fēng)機雖然能夠滿足機組BMCR工況及其他工況運行要求，但在機組BMCR工況下，風(fēng)機運行點已非常接近最大出力點，風(fēng)機已無壓力裕量可言。故，從保證引風(fēng)機帶負荷能力（滿負荷、夏季工況、單臺機組帶負荷能力等）及安全運行角度考慮，#2爐在進行環(huán)保改造的同時需對原引風(fēng)機進行配套改造。

4 風(fēng)機二合一可行性研究

#2爐脫硫系統(tǒng)沒有煙氣換熱器（即GGH），故脫硫系統(tǒng)阻力情況較為穩(wěn)定，考慮到現(xiàn)有引風(fēng)機、增壓風(fēng)機運行效率偏低，計劃在進行環(huán)保改造過程中。對現(xiàn)有引風(fēng)機、增壓風(fēng)機實施二合一增容改造。

4.1 選型參數(shù)確定

4.1.1 風(fēng)量參數(shù)的確定

在試驗最大工況機組負荷為590MW，其對應(yīng)鍋爐蒸發(fā)量為1812.8t/h，實測引風(fēng)機平均風(fēng)量為：619.9m3/s。鍋爐設(shè)計的額定蒸發(fā)量為1814.25t/h，鍋爐改造后設(shè)計的額定蒸發(fā)量為1832t/h，按照設(shè)計煤種核算到1832t/h額定蒸發(fā)量時引風(fēng)機平均流量為620.4m3/s，因此可將此工況對應(yīng)的實測風(fēng)量為機組最大工況時對應(yīng)的引風(fēng)機流量值。因此，單臺引風(fēng)機在BMCR工況下風(fēng)量按照628.3m3/s設(shè)計。

考慮到空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率在兩臺空預(yù)器更新后將有大幅下降、管道漏風(fēng)等情況，取10%的風(fēng)量裕量，作為引風(fēng)機新的TB點設(shè)計風(fēng)量，故：628.3*1.1=691.1m3/s。另外，考慮到實測時入爐煤與以后2號鍋爐入爐煤存在一定差異及其他不可預(yù)測的短時間鍋爐漏風(fēng)情況，風(fēng)機最終TB點設(shè)計風(fēng)量取為：700.0m3/s。

4.1.2 風(fēng)壓參數(shù)的確定

試驗最大工況時，實測的平均壓力3004.4Pa（設(shè)計密度條件下），進行修正后，實測風(fēng)機平均風(fēng)壓為3382.0Pa（對應(yīng)進氣平均密度為0.8092kg/m3）機組環(huán)保改造完成后，煙風(fēng)系統(tǒng)增加總計約2200Pa左右的阻力，則，風(fēng)機所要達到的壓頭為：3382+2200=5582.0Pa。若風(fēng)機實施二合一改造，新風(fēng)機還需承擔(dān)脫硫系統(tǒng)阻力，實測增壓風(fēng)機BMCR工況下風(fēng)壓為2377Pa。另外，脫硫系統(tǒng)需進行增容改造，改造完成后在BMCR工況下需增加650Pa左右的阻力。那么，風(fēng)機二合一改造后，風(fēng)機所需壓頭為：5582+2377+650=8609.0Pa?？紤]到煤質(zhì)變化、空預(yù)器漏風(fēng)等情況，風(fēng)壓選取20%的裕量，則風(fēng)機設(shè)計風(fēng)壓為：8609.0×1.20=9900.4Pa。圓整后，取為9900.0Pa。

4.1.3 電機功率

按照上述風(fēng)量和風(fēng)壓進行計算，那么所需電機功率為：

kW（0.97為壓縮修正系數(shù)），由于風(fēng)量和風(fēng)

壓都選取了一定的裕量，故，電機選取5%的安全裕量，圓整后，電機額定功率為：8400kW。

現(xiàn)有#2爐引風(fēng)機電機額定功率為4000kW，故，上述改造完成后現(xiàn)有風(fēng)機電機需更換。

4.2 改造方案研究

按照確定出的風(fēng)機選型參數(shù)進行計算后，要滿足脫硝、電除塵器、脫硫及風(fēng)機二合一運行要求，只能將其整體更換為軸流式風(fēng)機，風(fēng)機比轉(zhuǎn)速已超出離心風(fēng)機選型范圍。

經(jīng)過選型計算，能夠滿足要求只有雙級動葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機（若選靜調(diào)風(fēng)機，則葉輪直徑要達到3.5m，轉(zhuǎn)速要求為990r/min。在如此大的葉輪直徑和高轉(zhuǎn)速條件下，風(fēng)機葉輪及軸系強度無法保證），風(fēng)機型號為：HU27450-22G。采用該型雙級動葉調(diào)節(jié)風(fēng)機能夠滿足脫硝、電袋式除塵器、脫硫、二合一改造后運行要求，風(fēng)機各工況運行點效率較高，且均遠離失速線，風(fēng)機能夠安全穩(wěn)定運行。

4.3 風(fēng)機二合一改造實施對象討論

通過上文分析可見，要實現(xiàn)風(fēng)機二合一改造，最優(yōu)改造方案是采用雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機。就電廠實際情況而言，通過對比可以得出，若取消引風(fēng)機，對增壓風(fēng)機實施改造來實現(xiàn)風(fēng)機二合一，則其工程量和施工量最小，所需改動設(shè)備、土建、管網(wǎng)工作最少，費用較低。

5 結(jié)論

現(xiàn)有引風(fēng)機無法滿足脫硝改造、電除塵器及脫硫改造后運行要求，必須對其進行配套增容改造。綜合各種改造方案，從改造方案施工量、投資情況、機組安全性角度多方面考慮，在實施脫硝、電除塵器、脫硫改造時，對#2爐引風(fēng)機、增壓風(fēng)機實施二合一改造，改造后選擇雙級動葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機，采取對增壓風(fēng)機實施改造，取消引風(fēng)機方案。

參考文獻

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