350MW机组空气预热器疏导风机最佳出力试验

陈辉，黄启龙，戴维葆，童世唯

（国电科学技术研究院，南京 210031）

350MW机组空气预热器疏导风机最佳出力试验

陈辉，黄启龙，戴维葆，童世唯

（国电科学技术研究院，南京 210031）

某电厂机组空气预热器采用机械密封和疏导风机密封相结合的方式，结合该机组实际运行情况，进行190MW负荷下的疏导风机最佳出力试验，测试疏导风机不同频率下的锅炉效率、空气预热器漏风率、风机耗电量、供电煤耗和机组燃煤费用等，比较疏导风机不同出力下机组的经济性。试验表明，机组在190MW负荷下，空气预热器疏导风机最佳频率为47Hz，机组每年可节约费用约4.8万元。

空气预热器；密封；疏导风机；最佳出力；经济性

0 引言

锅炉空气预热器（以下简称空预器）常规的密封技术为机械密封，而近年来出现了疏导式密封技术［1－2］。空预器正常运行时，正压空气通过空预器内形成的疏导仓向负压的烟气侧泄漏，疏导仓在漏风疏导管上疏导风机的作用下，形成与烟道负压相匹配的负压；泄漏的空气及转子仓格中携带的空气被负压吸入疏导仓，再经漏风疏导管、疏导风机、出口管道后进入二次风道，随二次风进入炉膛助燃，或送入送风机入口，提高空预器入口空气温度［3－4］。

某电厂锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的一次中间再热、超临界压力变压运行、带内置式再循环泵启动系统的本生直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、∏型布置，配30只低NOx轴向旋流燃烧器（LNASB），前后墙布置，对冲燃烧，配350MW发电机组。该厂空预器采用机械密封和疏导风机密封相结合的方法。机械密封系统包括径向密封、轴向密封和旁路密封等：径向密封片可沿着轴向调节，每个转子径向隔板的热端和冷端径向边缘安装有径向密封片；轴向密封片可沿着径向调节，沿着每个转子径向隔板外侧的轴向边缘安装有轴向密封片；旁路密封片可沿着轴向调节，在空预器转子的出口和入口处装有旁路密封片。疏导风机密封主要是靠调节疏导风机出力来调整空预器漏风率，疏导风机出力越大，密封效果越好且空预器漏风率越低，有利于降低干烟气热损失、提高锅炉效率和降低机组煤耗，但疏导风机出力变大的同时，其自身耗电量也在增加［5］。通过试验测试疏导风机不同频率下的锅炉效率、空预器漏风率、风机耗电量、供电煤耗和机组燃煤费用等，比较疏导风机不同频率下的机组运行费用，机组运行费用最低时即为疏导风机最佳出力点。目前，疏导风机采用变频控制，出力越大频率越大，出力越小频率越小。

1 锅炉概况

该电厂锅炉主要设计参数见表1，表中：BMCR工况为锅炉最大连续出力工况，BRL工况为额定工况。锅炉燃料特性参数见表2。

表1 锅炉主要设计参数

2 疏导风机最佳出力试验

由于机组地域电网负荷的原因，满负荷运行时间非常少，结合机组实际情况，进行190MW负荷下疏导风机最佳出力试验。通过改变疏导风机频率来改变其出力，测量锅炉效率和辅机耗电量，通过经济性比较分析最佳出力。

190MW负荷下，进行不同频率（37，42，47Hz）下的漏风率试验，试验结果如图1所示。

由图1可以看出，A，B侧空预器漏风率均随疏导风机频率的增大而减小。47Hz频率下：A侧空预器漏风率为4.50%，较37 Hz下降0.78百分点；B侧空预器漏风率为4.60%，较37 Hz下降0.85百分点。

以下分析不同频率下机组的经济性，分析结果见表3（按机组上网电价为0.3元／（kW·h）、褐煤价格为350元／t计算）。

由表3可以看出，随着疏导风机频率的增大，空预器漏风率呈下降趋势，一次风机电量基本没有变化，送风机和引风机电量略为减小，疏导风机电量增加较大，排烟温度变化不大。

根据试验数据，疏导风机频率由37 Hz增加到42Hz时，空预器漏风率降低约0.30百分点，在空预器入口氧量不变的前提下，空预器出口氧量减小0.03百分点，同时排烟温度降低约0.4℃，造成干烟气损失减少0.04百分点，锅炉效率提高0.04百分点，机组供电煤耗降低0.15 g／（kW·h）。

疏导风机频率由42Hz增加到47Hz时，空预器漏风率降低约0.50百分点，在空预器入口氧量不变的前提下，空预器出口氧量减小0.06百分点，同时排烟温度降低约0.6℃，造成干烟气损失减少0.05百分点，锅炉效率提高0.05百分点，机组供电煤耗降低0.18 g／（kW·h）。

图1 空预器漏风率随疏导风机频率变化趋势

表2 锅炉燃料特性

表3 190MW负荷下疏导风机不同频率下机组经济性比较

由表3可以看出，随着疏导风机频率的增加，机组总费用呈下降趋势，频率越高费用越低。机组习惯性运行方式是将疏导风机频率控制在37Hz，通过试验发现，47Hz时机组运行总费用最低。

3 结论

经过试验发现，机组190MW负荷年利用小时数为4 000，疏导风机频率为47Hz时年节约费用约4.8万元。推荐机组在低负荷时疏导风机频率为47 Hz，尽量将疏导风机出力调整至最大。

［1］薛宁，印旭洋，王春昌.热一次风加热器与低压省煤器的联合应用［J］.热力发电，2015，44（2）：64－68.

［2］彭彦宁.空预器密封系统改造及经济性分析［J］.价值工程，2015，2（6）：77－79.

［3］罗金龙.300MW CFB锅炉空预器密封改造及节能分析［J］.东北电力技术，2015（2）：54－56.

［4］何俊松.空气预热器漏风控制装置常见问题分析及改进［J］.安徽电气工程职业技术学院学报，2015，20（1）：82－86.

［5］吕太，翟博.回转式空气预热器径向密封数值分析及监测［J］.热力发电，2014，43（11）：41－45.

（本文责编：刘芳）

TK 223.3＋4

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1674－1951（2016）02－0018－02

陈辉（1982—），男，江苏宿迁人，高级工程师，工学硕士，从事火电机组性能试验、燃烧优化和调试等方面的研究（E-mail：chenhui19821206＠163.com）。

2015－09－02；

2015－12－10