馮軒

摘 ?要：國內(nèi)大型火力發(fā)電廠具有分布范圍廣泛的特點，在電力能源再生領(lǐng)域方面，電站風(fēng)機為電廠運行提供了相應(yīng)的保障。多年來，國內(nèi)逐漸引入國外領(lǐng)先技術(shù)，不斷提高電站風(fēng)機的運行效率，在經(jīng)濟節(jié)能方面取得了較好發(fā)展水平。但是電站風(fēng)機的改造領(lǐng)域仍具有較大發(fā)展空間。文章針對電站風(fēng)機發(fā)展現(xiàn)狀、節(jié)能途徑等進行了探討。

關(guān)鍵詞：電站風(fēng)機;節(jié)能改造;途徑分析

中圖分類號：TM621 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）01-0125-02

Abstract： Large-scale thermal power plants in China have the characteristics of a wide range of distribution. In the field of power energy regeneration， power plant fans provide a corresponding guarantee for the operation of power plants. Over the years， China has gradually introduced foreign leading technology， continuously improved the operation efficiency of power plant fans， and achieved a good level of development in terms of economic and energy saving. However， there is still a lot of room for development in the field of fan transformation in power plant. In this paper， the development status and energy-saving ways of fan in power station are discussed.

Keywords： power station fan; energy-saving transformation; way analysis

引言

近年來，國內(nèi)電站風(fēng)機取得了較好的經(jīng)濟效果，主要原因在于動葉、靜葉調(diào)節(jié)風(fēng)機的大范圍使用。當下，軸流風(fēng)機的使用范圍大幅增加，其使用范圍和適用深度已經(jīng)遠超過離心式風(fēng)機。同時，電廠在風(fēng)機使用中，對其運行經(jīng)濟效益的重視程度逐漸增加，低效運行風(fēng)機必須及時進行改造處理。但是受風(fēng)機型號、制造效果、維護水平等影響，電廠的風(fēng)機運行狀況、耗電功率等存在明顯差異性。

1 國內(nèi)電站風(fēng)機發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 電站風(fēng)機概述

從一般意義上分析，電站風(fēng)機，即安裝在電站內(nèi)部的風(fēng)機，主要是指與鍋爐密切相關(guān)的三大類風(fēng)機，包括引風(fēng)機、送風(fēng)機、一次風(fēng)機。風(fēng)機對電站設(shè)備的運行而言，屬于關(guān)鍵性設(shè)備，風(fēng)機的選擇和應(yīng)用中必須結(jié)合燃料助燃能力、攜帶燃料效果等步驟運行狀況。

1.2 電站風(fēng)機的運行現(xiàn)狀

電站風(fēng)機運行中，其可靠度、經(jīng)濟性是較為關(guān)鍵的兩大指標。相關(guān)資料表明，一般電站風(fēng)機的耗電量相對較高，占整個電廠的2%-3%。為此，及時進行電站風(fēng)機安全性、可靠性、經(jīng)濟性的分析具有重要價值，這對整個機組長期穩(wěn)定運行、電廠正常工作等均會產(chǎn)生直接影響作用。新時期，國內(nèi)電站風(fēng)機在使用方面，引入了更為現(xiàn)今的使用技術(shù)，包括儀器設(shè)備、檢測設(shè)備等。對廠區(qū)運行狀況、業(yè)績效果等均產(chǎn)生了直接影響。一方面，動葉調(diào)節(jié)、靜葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機的使用逐漸增多，部分文獻結(jié)果表明，當下大容量機組中使用較多的便是軸流風(fēng)機，其使用率高于離心式風(fēng)機。隨著電廠對電站風(fēng)機運行的重視程度逐漸增加，實際工作中風(fēng)機改造力度也發(fā)生了巨大變化，其中液力耦合器、變頻調(diào)節(jié)控制等方面的應(yīng)用逐漸增多。

2 國內(nèi)電站風(fēng)機節(jié)能途徑的探討

2.1 結(jié)合鍋爐型號進行風(fēng)機的合理選擇

從滿足電廠運行狀況出發(fā)，必須加強高效風(fēng)機的使用，風(fēng)機種類不同，其在實際應(yīng)用中所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、耗電率是不同的。實踐經(jīng)驗表明，上述狀況與風(fēng)機和管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力特性息息相關(guān)。

首先，風(fēng)機選型、設(shè)計參數(shù)方面的分析。風(fēng)機型號、設(shè)計質(zhì)量等都會對風(fēng)機運行狀況產(chǎn)生直接影響，只有保持在合理范圍內(nèi)，方可最大程度的提高風(fēng)機運行效率。一旦超出相關(guān)要求，風(fēng)機將無法達到高效運行區(qū)域，風(fēng)機性能將會大打折扣，甚至發(fā)生事故問題，嚴重降低了機組運行安全。反之無法達到標準化要求時，可能會不能滿足風(fēng)量、風(fēng)壓的需求，進而會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生阻滯、緩慢運行等狀況。

其次，風(fēng)機種類選擇中。從阻力特性分析，熱負荷不同，發(fā)電機組可能會出現(xiàn)異常工作問題。必須針對上述問題進行系統(tǒng)化、嚴密化的計算，及時進行阻力預(yù)測。從風(fēng)機負荷特性方面分析，機組滿足安全運行需求的條件下，方可考慮其負荷率大小。從經(jīng)濟角度出發(fā)，一般選擇耗電量小的風(fēng)機。此外，還要考慮各種費用的問題，包括設(shè)備安裝費、基礎(chǔ)費、運行費用出發(fā)，需對項目進行技術(shù)經(jīng)濟性比對后方可確定最終結(jié)果。

2.2 電站風(fēng)機的調(diào)節(jié)方法

電站運行環(huán)節(jié)中，其鍋爐的燃料一般來源于燃煤，相應(yīng)的設(shè)備運行狀況、運行效果等可能會表現(xiàn)出波動性特點，因此，電站風(fēng)機選擇中必須預(yù)留出足夠的空間。另外，電站風(fēng)機機組的發(fā)電負荷并非固定值，考慮調(diào)峰機組作用下，負荷率會發(fā)生變化。因此，必須對風(fēng)機進行合理調(diào)節(jié)，方可最大程度的保障風(fēng)機運行經(jīng)濟效果。

首先，變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，這是當下較為合理的調(diào)節(jié)方式。無極變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在電廠中具有較為廣泛的應(yīng)用，如調(diào)速型液力耦合器、變頻器。必須在正常運轉(zhuǎn)的風(fēng)機上及時進行變速裝置的安裝，首先要考慮風(fēng)機和管網(wǎng)的匹配度。這對系統(tǒng)阻力特性是否滿足高效運行等起到了重大影響，可明顯提高運行效率。因此，安裝變速調(diào)節(jié)設(shè)備前，要結(jié)合實際狀況對風(fēng)機進行改造，保證其與管網(wǎng)的匹配程度。從圖1中可以看出，變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后，風(fēng)機運轉(zhuǎn)效率將會得到明顯提升。其次，轉(zhuǎn)子固有頻率的校核中，必須考慮變速裝置的合理安裝。理論上分析，轉(zhuǎn)速一定的狀況下，要避免軸系扭振和轉(zhuǎn)子發(fā)生共振狀況。

2.3 電站風(fēng)機變頻調(diào)節(jié)中的注意事項

第一、變頻調(diào)節(jié)分析。當下，國內(nèi)高壓變頻器的使用逐漸增多，變頻器價格發(fā)生了較大幅度的下調(diào)，這對國內(nèi)電站運行中，設(shè)備變頻效果、調(diào)速能力等起到了一定作用。不可否認變頻器的價格、效果、可靠度會對電站風(fēng)機的更新和進步起到較大影響。如某電廠風(fēng)機運行中，如果當下已經(jīng)安裝的變頻器并未具有較為明顯的節(jié)電能力;設(shè)備故障頻繁，安裝變頻器后并未明顯改善;且設(shè)備后續(xù)停用的;購買和安裝變頻器設(shè)備的費用和安裝后實際經(jīng)濟效益成果不匹配等狀況。上述三種實例均為常見現(xiàn)象，因此，變頻器選擇中，必須考慮多方數(shù)據(jù)的影響、性能測試結(jié)果等內(nèi)容，從后期經(jīng)濟效益狀況出發(fā)進行設(shè)備種類的選擇。另一方面，結(jié)合風(fēng)機運行效果進行分析，必須盡量選擇高穩(wěn)定性的變頻器。最后，自動切換裝置的影響，這一裝置會對變頻器切換、鍋爐燃燒等產(chǎn)生直接影響。

第二、高壓變頻器的可靠性。變頻器是一個大功率的電子設(shè)備。變頻器使用中，經(jīng)常發(fā)生產(chǎn)品故障、外界因素引發(fā)的跳閘事故，這一現(xiàn)象容易引發(fā)鍋爐爐膛熄火，進而導(dǎo)致電力風(fēng)機機組的貢獻效果下降。因此，從提高變頻器可靠度的角度出發(fā)，一定要合理進行廠家的選擇，保證其實際業(yè)績符合預(yù)期要求，并且在變頻器跳閘的狀況下，要采取可靠有效的措施，這對后續(xù)自動恢復(fù)風(fēng)機工頻起到了較大影響，可保證供電通暢度，又是維持發(fā)電機組運行穩(wěn)定性的必要措施。

3 風(fēng)機改造流程

風(fēng)機改造中，第一、要進行改造前試驗，風(fēng)機改造前，必須及時進行性能測試。方可獲得較為準確的阻力特性和風(fēng)機運行狀態(tài)，從而確定風(fēng)機參數(shù)、進出口管道布置效果。第二、風(fēng)機改造范圍的確定。改造試驗處理前，必須先進行風(fēng)機類型的合理選擇，降低工作量、工作成本，盡可能的保留原來設(shè)備。需引起相關(guān)人員關(guān)注的是，改造環(huán)節(jié)中，必須針對各種改造方案進行對比和優(yōu)化，并及時提出有針對性的建議。如部分風(fēng)機可經(jīng)由改造風(fēng)機葉片的方法達到降低能耗的目的，該方法具有成本低、操作簡單的特點。相比于變頻器的購入、安裝，會獲得更高的回報率。第三、進出口管道的優(yōu)化和改造。不合理的進出口管道，極易導(dǎo)致風(fēng)機運行受到阻礙。一般條件下，要進行改裝方式的選擇，避免彎道位置增加導(dǎo)流葉片的操作，這對提高風(fēng)機工作效果、降低系統(tǒng)阻力、控制電量能耗等均起到了積極影響。第四、高標準、嚴要求。安裝過程中，要嚴格遵守安裝說明，提高操作方法的規(guī)范性，并嚴格掌控安裝質(zhì)量，保證風(fēng)機后續(xù)運行效果。第六、啟動調(diào)試。風(fēng)機啟動工況屬于特殊工況，必須引起相關(guān)部門的重視度，加強風(fēng)機在并列工況下并聯(lián)運行效果的合理考慮，為風(fēng)機正常運行提供保障，降低搶風(fēng)現(xiàn)象發(fā)生幾率。第七、結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理化控制。材料選擇中，要加強材質(zhì)、厚度方面的合理分析，對線管設(shè)備磨損、腐蝕等作出合理預(yù)測。從細節(jié)出發(fā)，降低摩擦、磨損等狀況發(fā)生幾率，必要時可在集流器處增加中心渦消旋器，避免調(diào)節(jié)門在50%開度狀況發(fā)生管道振動等狀況。

4 結(jié)束語

風(fēng)機作為電站系統(tǒng)正常運行的重要設(shè)備，對機組電量具有較大影響。電力行業(yè)中，相關(guān)人員必須加強先進設(shè)備的研究，降低電站風(fēng)機和國家使用風(fēng)的差距。實踐表明，必須及時進行電站風(fēng)機性能的完善，提高發(fā)電效率、降低設(shè)備故障率，才能從根本上降低事故發(fā)生比例，提高電站風(fēng)機的經(jīng)濟性、可靠性。這也是保證電力行業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的必要條件，為整個社會的供電服務(wù)做出巨大貢獻。

參考文獻：

[1]姜廣超.我國電站風(fēng)機節(jié)能途徑探討[J].設(shè)備管理與維修，2018（12）：157-158.

[2]曹忠偉，張神鋒.安川高壓變頻器在外高橋電廠動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機上的應(yīng)用[J].變頻器世界，2016（2）：60-64.

[3]劉家鈺.電站風(fēng)機改造與可靠性分析[M].中國電力出版社，2002.