660 MW机组送风机降速改造节能分析

马国伟，陈 永

(1.国电科学技术研究院 银川电力技术分院，宁夏 银川 750001;2.宁夏京能宁东发电有限责任公司，宁夏 银川 750400)

0 引言

节能是火电厂目前的重要任务之一，而进行设备改造和优化运行方式又是电厂进行节能减排所采用的主要措施[1～2]。近几年来，随着风机改造技术日趋成熟，可靠性不断增强，大机组风机技术改造已成为火电厂不断降低厂用电率，应对经营压力，实现减亏增盈和节能发电，提高自身发展的有效手段[2]。

某电厂一期2台660 MW燃煤机组，锅炉型号HG-2210/25.4-YM16，为哈尔滨锅炉厂生产的一次中间再热、超临界压力变压运行，采用不带再循环泵的大气扩容式启动系统的直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型布置、紧身封闭。锅炉采用墙式切圆燃烧方式，主燃烧器布置在水冷壁的四面墙上。风烟系统配备2台3分仓容克式空气预热器，配有2台动叶可调轴流式一次风机，2台动叶可调轴流式送风机，2台动叶可调轴流式引风机。

本文以2号锅炉送风机为例，对送风机运行效率偏低的原因进行了分析，介绍了送风机节能改造方案和改造后的运行情况以及节能效果。

1 改造前风机参数及实际运行概述

1.1 改造前风机主要参数及性能曲线

送风机选配沈阳鼓风机集团有限公司2×50%动叶可调轴流风机，型号ASN-3040/1600。送风机选型计算性能参数如表1所示。

表1 送风机设计性能参数表

续表

送风机各设计工况点性能曲线如图1所示。

图1 送风机各设计工况点在性能曲线图中的位置

1.2 改造前风机实际运行工况

2号机组送风机性能试验在3种负荷试验工况 (644，560，458 MW)下进行，试验时入炉煤质稳定，锅炉氧量保持正常水平。测试结果见表2所示。

表2 送风机性能试验数据汇总

机组负荷为644 MW，560 MW，458 MW时，A，B侧送风机效率分别是77.3%，79.2%，76.9%，76.9，62.3%，58.4%，均低于设计值85%。

1.3 风机实际运行效率偏低的原因分析

机组在644 MW负荷运行时，锅炉燃料量为335 t/h，已超过锅炉在BMCR工况下对应的燃料量328.9 t/h，故可认为在644 MW负荷运行时，风机已在BMCR工况下运行。改造前锅炉在该工况下送风机设计流量284 m3/s，而实际锅炉在644 MW工况时送风机流量为235 m3/s，与设计值接近。送风机在644 MW工况点的比功约为1 980 J/kg，远低于相应设计工况点3 900 J/kg，偏低约1 920 J/kg。从送风系统阻力考虑，目前送风系统的阻力较设计取值小;但是，从风机选型的角度出发，则设计阶段送风系统阻力取值或计算不准确，导致送风机的选型较不合理，其比功(或风机全压)选择过大，导致风机在正常运行范围内，风机长期运行在低效区[3]。

2 风机改造后效果分析

考虑送风机系统的实测阻力比设计值明显偏低，本文提出对现有送风机进行降速改造的节能方案，将现有风机的转速由995 r/min降到747 r/min[4]。图2给出了现有送风机降速后的性能曲线，图中还示出了本次试验各运行工况点的位置。

图2 降速改造后各试验工况点的运行位置

由图2可以看出，送风机降低一档转速运行后，风机可以满足机组各负荷及BMCR工况的出力需求，同时风机运行效率有明显提高。

风机降速改造 (电动机从6级改为8级后)，按风机相似定律可以计算出电动机降低转速后送风机的参数[5～6]，具体参数见表3所示。

表3 送风机改造前后数据

风机降速改造后，460 MW工况点送风机效率为75%，较改造前提高约15%，可以节约电功率40 kW;550 MW工况点送风机效率为80%，较改造前提高约4%，可以节约电功率160 kW;630 MW工况点送风机效率为87%，较改造前提高约10%，可以节约电功率100 kW。如果年平均按这3个工况点各运行2 000 h计，每台机组 (两台送风机)可以节约耗电量约为120万kW·h，上网电价按0.3元/kW·h计算，每年大约可节约36万元，改造费用是30万元，一年内即可收回投资[7～9]。

3 结论

该电厂锅炉送风机在改造前，由于设计选型时裕量偏大，送风机长期在低效区运行，浪费了大量的电能。经电科院试验分析并实施改造后，送风机效率较之前有明显提高，所耗电量明显降低，节能效果显著，达到了预期改造的目的。

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