摘? 要：針對燃煤電廠脫硫脫硝改造后煙氣系統(tǒng)阻力增加，造成原引風機出力無法滿足運行要求的問題，以及為消除單臺運行的增壓風機給系統(tǒng)可靠性帶來的風險，進行了技術改造，采用引風機與增壓風機合并成聯(lián)合風機。經(jīng)過對比選型，聯(lián)合風機選用并列運行的兩臺雙級動葉可調(diào)軸流式風機，并對相關電氣系統(tǒng)及控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化，對煙道系統(tǒng)進行了加固改造等。實際應用表明：聯(lián)合風機運行平穩(wěn)，調(diào)節(jié)靈活，達到了安全、節(jié)能、環(huán)保的目的。

關鍵詞：引風機;增壓風機;合并改造;燃煤機組

0? ? 引言

隨著《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223—2011）、《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095—2012）等一系列環(huán)保標準與文件的陸續(xù)頒布與實施，火電廠相關主要污染物排放指標進一步大幅收緊，為此沙角C電廠相繼進行了鍋爐煙氣脫硫改造、尾部煙氣加裝脫硝裝置（SCR）及爐內(nèi)低氮燃燒改造、電袋除塵改造以及為提高SCR入口煙溫的熱水再循環(huán)改造等諸多改造工程，旨在提高鍋爐脫硫、脫硝、除塵的效率，減少污染物排放，建設節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的電廠。這些改造會導致煙氣系統(tǒng)阻力增加，鍋爐原來的引風機出力無法滿足要求，需要對引風機進行擴容改造[1]。此外，由于原增壓風機的配置為每臺機組1臺，增壓風機的可靠性大大影響了機組的可靠性，因此為提高機組運行的可靠性，需要對脫硫的煙風系統(tǒng)進行優(yōu)化。

1? ? 原引風機、增壓風機運行情況

每臺鍋爐配置2臺離心式引風機及1臺軸流式增壓風機，并聯(lián)運行，配置高低速電機切換，進/出口擋板為氣動門調(diào)節(jié)。增壓風機布置在引風機出口到脫硫煙氣再熱器（GGH）之間。

1.1? ? 原引風機性能曲線及運行工作特點

原引風機性能曲線如圖1所示，同等負荷下，A、B引風機的馬達電流、流量、壓頭及全壓效率的大小關系與其進口擋板開度大小相一致，且A、B引風機運行出力較均勻。A、B引風機運行工作點位于額定負荷設計工作點的左下方，630 MW負荷下，A引風機進口擋板開度為89.4%，流量為435.1 m3/s;620 MW負荷下，B引風機進口擋板開度為82.6%，流量為429.09 m3/s。由以上實測數(shù)據(jù)推算到THA工況（660 MW），得出引風機THA工況下的流量為456.3 m3/s，由熱耗率驗收THA工況流量推算得出鍋爐最大出力BMCR工況下流量為483.68 m3/s。根據(jù)以上引風機性能試驗數(shù)據(jù)，630 MW負荷下，實測A引風機全壓為3 320.3 Pa;620 MW負荷下，實測B引風機全壓為3 112.3 Pa;再根據(jù)鍋爐負荷與煙氣阻力特性換算到BMCR工況，得出煙風系統(tǒng)BMCR工況下的阻力為4 103 Pa。

由圖1可以看出，離心式引風機的TB點最高壓頭約4 800 Pa，原設計風機壓頭為4 076 Pa，考慮現(xiàn)階段改造增加SCR脫硝裝置后，煙風系統(tǒng)阻力增加約1 000 Pa，則引風機所需承擔的壓頭為5 076 Pa，已經(jīng)接近引風機的TB點壓頭，根據(jù)風機流量計算值查圖1，該運行工作點已經(jīng)偏離性能曲線。且電袋除塵改造后，預計煙氣阻力將增加約800 Pa，因此原引風機無法滿足SCR改造后的機組出力要求，必須擴容改造[2-3]。

1.2? ? 原增壓風機運行情況

原脫硫增壓風機采用Denmark HOWDEN風機制造廠生產(chǎn)的動葉可調(diào)軸流式風機，設計參數(shù)BMCR工況流量3 490 560 m3/h，全壓2 900 Pa;TB工況流量3 933 720 m3/h，全壓3 900 Pa。原來煙氣脫硫系統(tǒng)僅設置一臺增壓風機，從機組可靠性角度看，由增壓風機解列引起停爐的概率相比雙列風機高，當增壓風機出現(xiàn)事故時，機組必須進行停機處理。為了提高機組運行可靠性，需對脫硫煙風系統(tǒng)進行優(yōu)化。

2? ? 改造方案及風機選型

2.1? ? 改造方案選定

由于煙氣脫硫、脫硝及電袋除塵改造后煙氣系統(tǒng)阻力增加，同時由于單臺配置的增壓風機增加了機組運行的不可靠性，設計方案充分考慮設備改造工作量、改造費用、耗能情況、運行安全性、改造風險等多個方面，通過對比分析，最終選定引風機及增壓風機合并方案，取消原增壓風機，由重新選型的兩臺并列運行雙級動葉可調(diào)軸流式風機替換原引風機并安裝在原來的引風機位置。

2.2? ? 聯(lián)合風機選型

風機合并后的選型參數(shù)如表1所示。

說明：

（1）TB（test block）工況點的風量、風壓為風機能力考核點;

（2）BMCR工況及BECR工況下的風機參數(shù)都作為風機考核點;

（3）風機裕量已考慮空氣預熱器堵塞及脫硫GGH堵塞的阻力。

根據(jù)上述選型參數(shù)，對風機進行了初步選型，風機性能曲線如圖2所示。

最終選定雙級動葉可調(diào)軸流風機：

風機型號：ANT-3200/1600B;

輪轂直徑：1 600 mm;

葉片長度：800 mm;

負荷調(diào)節(jié)方式：雙級動葉可調(diào);

轉(zhuǎn)速：995 r/min;

設計介質(zhì)溫度：126 ℃;

電機功率：7 100 kW。

聯(lián)合風機選型性能參數(shù)如表2所示。

3? ? 改造方案實施

3.1? ? 煙風道改造

重新制作聯(lián)合風機進出口部分煙道，取消的增壓風機煙道前后連接起來，拆除原脫硫系統(tǒng)旁路煙道，加固聯(lián)合風機前后煙道。

3.2? ? 配套系統(tǒng)改造

風機基礎改造：根據(jù)原來引風機的樁圖資料，原項目采用6根？準500管樁，每根樁的原設計荷重為2 300 kN，新風機每臺重量40 315 kg，原有樁基基本能滿足受力要求，對原風機基礎進行加固處理。

基于新聯(lián)合風機電機容量核算各工況下線路負荷情況，對風機電氣系統(tǒng)、邏輯控制系統(tǒng)進行改造，本文不對此展開論述。

4? ? 結語

本項目經(jīng)過前期的可研和多個方案對比分析，最終選擇雙級動葉可調(diào)軸流式風機代替原離心式引風機及脫硫增壓風機，脫硫系統(tǒng)阻力由新的聯(lián)合風機承擔，新風機的設計全壓除滿足風機入口鍋爐尾部煙道及SCR反應裝置阻力外，同時考慮風機出口到煙囪的脫硫系統(tǒng)及電袋除塵器阻力，風機出口煙道由原微負壓運行變?yōu)檎龎哼\行。因此，在改造風機的同時，對風機進出口煙道和電除塵的強度進行了加固，同時對配套電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行了改造。

該項目在機組實施以后，風機運行平穩(wěn)，風量調(diào)節(jié)迅速靈活，節(jié)能效果明顯。機組運行6個月后，在滿負荷運行時，A、B聯(lián)合風機動葉開度均小于85%，電機平均電流235 A、246 A，合計481 A。改造前相同負荷下，原引風機電流分別為232 A、240 A，增壓風機電流243 A，合計715 A，節(jié)能效果明顯。結合優(yōu)化的控制系統(tǒng)，改造后的風機達到了安全、節(jié)能、環(huán)保的目的。

[參考文獻]

[1] 惠潤堂，苗永旗，朱立平，等.火電廠鍋爐引風機改造策略研究[J].環(huán)境工程，2015，33（5）：85-89.

[2] 廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院.鍋爐風機性能實驗報告[R].

[3] 電站鍋爐風機現(xiàn)場性能試驗：DL/T 469—2004[S].

收稿日期：2020-06-05

作者簡介：唐帥（1982—），男，遼寧錦州人，助理工程師，研究方向：熱能與動力工程。