锅炉密封风机节能改造

韩丽娜，李绍刚

(华电莱州发电有限公司，山东 莱州　261400)



锅炉密封风机节能改造

韩丽娜，李绍刚

(华电莱州发电有限公司，山东 莱州261400)

摘要：华电莱州发电有限公司原密封风机电能浪费大，轴承磨损严重。采用永磁调速节能技术对A密封机进行调速节能改造，并进行了冷、热态试验。与B密封风机相比，改造后的A密封风机有效降低了厂用电，提高了机组的安全性。

关键词：密封风机；节能；改造；永磁调速

1设备简介

密封风的主要作用是给磨煤机提供密封气源，以防止煤粉侵入磨辊轴承及风粉混合物外漏，同时该系统还向给煤机、喷燃器火检探头及空气预热器(以下简称空预器)上、下轴端提供密封和冷却风，因此，密封风机运行稳定性十分重要[1]。

对密封风机进行永磁节能技术应用改造，采用永磁调速器减少设备振动，提高电机与负载的可靠性，减少设备维护，根据液位自动调节负载端的转速，达到调速节能的目的。

2原密封风机系统情况

每台锅炉配置100%容量的密封风机2台，1运1备，向6台磨煤机及磨煤机进、出口挡板提供密封风(锅炉冷一次风向给煤机提供密封风)，防止煤粉外漏。密封风机吸风取自一次风机出口，经过滤器后吸入密封风机。密封风机及其电机的主要参数见表1。

3密封风机系统改造[2-5]

3.1改造必要性分析

#1锅炉A，B密封风机长期满负荷运行，用阀门和挡板控制流量，负载运行能耗高，厂用电使用量高。高速运行的密封风机不间断地为锅炉制粉系统提供密封风，原密封风机设计余量较大，电能浪费大，且电机由于长期高速运行，轴承磨损严重，影响电机长期安全、稳定运行。为了降低密封风机的能耗水平，有必要对密封风机进行改造。

表1　密封风机及其电机的主要参数

3.2改造方案

经过对改造前、后的运行参数以及改造技术要求的充分论证，采用永磁调速节能技术对#1锅炉A密封风机进行改造，延长原密封风机基础，增加永磁调速器，安装必可测永磁传动器，其参数见表2，以降低厂用电，提高系统的可靠性。

永磁调速器自带电动执行器，在分散控制系统(DCS)上新增操作界面，用永磁调速器来调节负载的转速，从而达到节能的目的。改造的内容主要包括以下几方面。

假设模型中的风险厌恶因子 λ=0.7，β=1，A=0，B=0.6 时，利用Matlab 2016a软件对模型进行求解，可以得到均值—方差—熵模型的投资策略情况见表2。

(1)基础相对延长680 mm。

(2)电机向风机反方向移动680 mm，中间放置永磁调速器。

(3)在DCS画面新增控制画面，可手动控制永磁调速器开度，新增水泵转速显示，比例-积分-微分(PID)闭环自动根据母管压力控制程序及故障报警。

表2　必可测永磁传动器参数

(4)电机的动力电缆和信号电缆的长度不够，需重新敷设。为执行器添加动力电缆，可从动力机房到电机敷设动力电缆，采用三相4线制接线，单根线缆的截面积为2.5 mm2，其电源参数见表3。

表3　执行器电源参数

以1台风机为例，从DCS控制室到现场控制柜，需铺设永磁调速器的监控以及控制屏蔽线，其参数见表4。

表4　永磁调速器控制屏蔽线参数

密封风机改造前现场如图1所示，密封风机改造后现场如图2所示。

图1　密封风机改造前现场

图2　密封风机改造后现场

4设备改造后取得的效果

设备改造后，进行试验，以#1锅炉A密封风机为对象，为防止热态调整制粉系统跑粉，初次试验在冷态下进行，试验数据见表5、表6，热态试验数据选择在机组负荷为锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下进行。

风机试验步骤为保持#1锅炉A密封风机入口调节挡板全开，逐渐降低A密封风机转速，调整密封风与一次风差压，达到安全、节能运行的目的。

通过调阅生产日志发现，2015-11-04 T 06：34：00，#1机组负荷960 MW，A，B，C，E，F磨煤机运行，启动D磨煤机，密封风机差压设定值为4.25 kPa，开启D磨煤机密封风门后差压降至4.06 kPa，联启备用密封风机。随后C磨煤机密封风差压由2.300 kPa降至1.992 kPa，B磨煤机密封风差压由2.660 kPa降至2.350 kPa，其他运行磨煤机密封风差压均大于3.150 kPa。将密封风机差压设定值升至4.500 kPa，至2015-11-13 T 13：00：00前，启动磨煤机投入密封风时均未联启备用密封风机。

2015-11-13 T 12：30：00，#1机组负荷965 MW，A，B，D，E，F磨煤机运行，启动C磨煤机，密封风机差压设定值为4.50 kPa，开启C磨煤机密封风门后差压降至4.04 kPa，联启备用密封风机。随后B磨煤机密封风差压由2.60 kPa降至2.30 kPa，其他运行磨煤机密封风差压均大于3.15 kPa。将密封风机差压设定值升至4.75 kPa，调整后的试验数据见表7。

表5　A密封机冷态试验数据(2015-10-28)

表6　B密封机冷态试验数据(2015-10-28)

表7　热态试验数据(2015-11-13)

注：A磨煤机密封风与一次风差压3.15 kPa为热工测点满量程。

5结论

通过表5可以看出，#1锅炉A密封风机转速为1 218 r/min、调速器开度指令为43%、电流为185 A时，达到B密封风机206 A运行时的密封风压参数，运行电流节约20 A。假设#1机组全年运行330 d，电压为380 V，功率因数为0.85，系数取1.732，则节约电量20×380×1.732×0.85×24×330÷1 000=88 614.66 (kW·h)。

通过热态试验结果可以看出，6台磨煤机运行时，与#2锅炉相比，#1锅炉A密封风机能有效降低运行密封风压力，电流可降低90 A左右，每天节电约1 200 (kW·h)。假设#1机组全年运行330 d，则节约电量90×380×1.732×0.85×24×330÷1 000=398 765.98 (kW·h)，节能效果显著。

因此，采用永磁调速节能技术对#1锅炉A密封风机进行调速节能改造，可有效降低厂用电，提高系统的可靠性。

参考文献：

[1]钱魁昌.风机手册[M].北京：机械工业出版社，1999.

[2]谭杰.磨煤机一次风量测量系统改造[J].华电技术，2008,30(2)：20.

[3]刘新辉.锅炉密封风机系统研究与改造[J].东北电力技术，2002(12)：21-24.

[3]潘海鸿.中速磨密封风机的改造[J].内蒙古电力技术，2003，21(3)：32-34.

[5]邢希东，邱盈忠，冀子明，等.600MW燃煤机组锅炉密封风机节能改造[J].陕西电力,2015，43(2)：84-88.

(本文责编：弋洋)

收稿日期:2016-01-19；修回日期:2016-03-08

中图分类号：TM 621.2

文献标志码：B

文章编号：1674-1951(2016)03-0066-03

作者简介：

韩丽娜(1985—)，女，山东济南人，工程师，工学硕士，从事电厂运行方面工作(E-mail:lina0904@163.com)。

李绍刚(1982—)，男，山东曲阜人，工程师，工学硕士，从事电厂运行方面工作(E-mail:15153577692@139.com)。