500 t/h锅炉送风机增容改造研究

吕 太，郭振威，陈 跃

(东北电力大学能源与动力工程学院，吉林吉林 132012)

500 t/h锅炉送风机增容改造研究

吕 太，郭振威，陈 跃

(东北电力大学能源与动力工程学院，吉林吉林 132012)

针对吉林某热电厂11号锅炉运行中存在的燃烧氧量供应不足、无法达到额定负荷的问题，通过热态试验分析了该炉送风机的实际运行工况，提出了送风机的改造方案并实施。改造后热态试验及运行结果表明，改造后增加了送风机出力，使锅炉达到了设计负荷，提高了锅炉效率，保证了锅炉安全、经济运行。

电厂锅炉;送风机;增容改造

0 引言

吉林某热电厂11号锅炉型号为Е－500－13.8－560КГ，配备2台型号为 G4－73－12№20D 型离心式送风机。送风机自2007年12月投运以来，流量和压力偏低，煤质变差时送风机出力不足，增大了锅炉的气体和固体未完全燃烧热损失。因此，为了提高锅炉效率，使机组稳定运行，本文对原送风机进行了增容改造，增加叶轮直径，加长风机叶片，改造后送风机出力明显提高，满足锅炉燃烧所需的正常风量，从根本上解决了送风机出力不足的问题。

1 送风机改造前热态试验

吉林某热电厂11号锅炉离心式送风机电动机额定转速为990 r/min，风机与电机采用液力耦合器连接，相关主要设备技术参数如表1所示。

该机组锅炉设计负荷为500 t/h，最大试验负荷为430 t/h。在机组运行时，运行人员发现很难达到满负荷，继续增加负荷，烟囱冒黑烟，此时送风机勺管开度已达到85%左右。根据运行经验，认为造成这种现象的原因为送风机出力不足、空气预热器漏风严重等，使燃料不能完全燃烧。为核实该判断是否正确，提出对该炉送风机进行热态性能试验［1－2］。热态试验结果如表2所示。

表1 改造前送风机及电机参数

表2 11号锅炉送风机改造前热态试验参数

由表2试验数据表明，试验期间锅炉能达到的最大负荷为430 t/h，此时甲、乙侧送风机入口挡板开度均为100%，送风机转速达到最大转速990 r/min。实测甲侧送风机风量为243 279 m3/h，全压为4 510 Pa，全压效率为81.71%;乙侧送风机风量为260 928 m3/h，全压为 4 652 Pa，全压效率为82.12%。送风机设计风量为283 000 m3/h，设计全压为4 920 Pa，说明送风机已达到设计出力，仍无法满足锅炉满负荷的要求。

经测量，甲侧高温空预器入口氧量为3.7%，低温空预器出口氧量为4.2%，计算甲侧空预器漏风系数为5.8%;乙侧高温空预器的氧量为3.8%，低温空预器氧量为4.4%，计算乙侧空预器漏风系数为6.3%，两侧空预器漏风系数均小于20%，均在正常设计范围内，说明11号锅炉未达到满负荷与空预器漏风无关。

2 改造方案及实施过程

2.1 改造方案

根据送风机热态试验数据分析，11号锅炉现有的2台送风机出力均接近设计值，但无法满足锅炉额定负荷500 t/h的要求，而且送风机流量与压头几乎没有裕量;甲、乙侧空气预热器漏风系数均在正常设计范围内。考虑到更换送风机费用较大、工期较长、可行性较差，并结合该热电厂的实际情况及参考其它电厂的调研结果，认为应在原有风机上增大叶轮直径和叶片长度，可改变当前运行状况。

为使送风机改造准确可靠，现根据热态实测最大负荷430 t/h时送风机风量推算满负荷时所需空气量。甲侧送风机流量为243 279 m3/h，乙侧送风机流量为260 928 m3/h。送风机系统的总风量为504 207 m3/h，据此推算出当负荷500 t/h时送风量为586 288 m3/h，则每台送风机风量为293 144 m3/h。

按照锅炉最大实际负荷430 t/h的测量结果，送风系统总风量为504 207 m3/h，甲、乙送风机全压分别为 4 510 Pa、4 652 Pa，炉膛负压为 －110 Pa，说明送风机压头稍低。当机组满负荷运行时，送风系统总风量为586 288 m3/h，此时为克服风道阻力，送风机全压至少需要5 000 Pa。

2.2 改造过程

加长叶轮叶片后，风机和标准叶轮的风机参数之间的关系［4］为

式中:Q、P、N分别为标准叶轮外径D时风机的风量、全压和轴功率;Q0、P0、N0分别为加长叶轮外径D0时风机的风量、全压和轴功率。

拟定将现有送风机的叶轮增加到2.08 m，即将原G4－73－12№20D型送风机改造为G4－73－13№20.8D型送风机。一般来说，风机叶轮叶片每加长10%，效率将降低1%，风机的叶轮叶片加长后，应考虑气流的流线形状发生变化对风机效率的影响，因此对送风机机壳、集流器及联通风道应进行相应的局部调整。

由热态试验数据可知，甲、乙侧送风机实际功率分别为412 kW、408 kW，考虑风机改造前后叶轮叶片变化对风机功率的影响，公式(3)计算的改造后风机功率为465 kW，离心式风机的电动机容量安全系数取1.2，则需要558 kW电机功率，仍小于现有电机功率560 kW，说明现有电机能满足送风机增容改造后配风要求，不需增加电机容量。

2011年6月17日，该热电厂11号炉停炉检修，将2台送风机叶轮拆下进行增加叶轮直径、加长叶片改造，加长叶轮叶片后进行焊点打磨，调节叶轮平衡，同时对入口集流器做适当改动;对2台送风机出口联通管道加装隔离挡板，使2台送风机分别供风。改造后送风机及电机参数如表3所示。

表3 改造后送风机及电机参数

3 送风机改造后热态试验及改造效果

2011年6月24日叶轮叶片、入口集流器改造完成，在2台送风机出口联通管道处加装隔离挡板。为了考核改造后送风机的最大出力及锅炉带负荷情况，于2011年6月29日进行送风机系统改造后热态试验［1－2］，热态试验数据如表4所示。

由送风机改造后热态试验数据表4可以看出，对11号锅炉送风系统进行上述改造后，风机流量及风压比改造前有所增加，而且留有部分裕量;锅炉负荷明显增大，热态试验期间机组发电负荷为124 MW，锅炉蒸发量为495 t/h，完全能够满足机组125 MW的满负荷运行要求;2台送风机出口联通管道处加装了隔离挡板，预防了送风机出口联通风道由于风量风速不均匀引起的抢风现象。

4 结论

该送风机改造后热态试验结果表明，此次送风机增容改造提高了锅炉蒸发量、空预器出口烟气氧量，增加了锅炉的燃料适应性，满足锅炉带额定负荷的要求;炉膛负压比改造前有所降低，炉膛负压降低可以减少锅炉的漏风量，提高了锅炉效率。

表4 11号锅炉送风机改造后热态试验参数

［1］中华人民共和国电力行业协会.DL/T 469－2004，电站锅炉风机现场性能试验［S］.北京:中国电力出版社，2004.

［2］廖宏楷，王力.电站锅炉试验［M］.北京:中国电力出版社，2007.

［3］陈由旺，王皆腾，陈军，等.改造引风机叶轮 提高引风机出力［J］.承德石油高等专科学校学报，1999，1(2).

［4］宋世忠，张克亮，李生才.DG670t/h锅炉引风机改造［J］.华北电力技术，1995(3).

［5］李前宇，赵凯，梅东升，等.300MW CFB锅炉一次风机选型原则探讨［J］.热力发电，2010，39(20).

［6］高宝桐，高振华，吕长海.600MW火电机组锅炉引风机变频器改造效果分析［J］.华北电力技术，2009(8).

Capacity－increasing transformation of 500 t/h boiler blower

LV Tai，GUO Zhenwei，CHEN Yue
(School of Energy and Power Engineering of Northeast Dianli University，Jilin 132012，China)

Aiming at the problems in the running of No.11 Boiler in a power plant in Jilin，including insufficient supply of oxygen for combustion and incapability of reaching rated load，this paper analyzes the practical running condition of the boiler blower through hot test，proposes relevant transformation plan，which has been implemented.Hot test after transformation and running effect show that the transformation increases blower output，which enables the boiler reach the designed load，and enhances boiler efficiency and guarantees safe and economic running.

power plant boiler;blower;capacity－increasing transformation

TK223.26

A

1002－1663(2012)02－0093－03

2011－09－19

吕 太(1957－)，男，1982年毕业于东北电力大学热能工程专业，教授，主要从事火力发电厂节能技术研究工作。

(责任编辑 侯世春)