火电厂锅炉引风机节能改造探讨

杨八虎

摘 要：引风机作为火电厂的重要设备能够保证锅炉燃烧的质量，同时由于引风机功率高，电量消耗也是非常庞大。引风机是将锅炉中的燃烧烟气排出，从而保持锅炉膛内压力平衡，使烟气能够在进入空预器中除尘、脱硫，从而排放出去。本文主要阐述了火电厂引风机在运行过程中出现的问题，同时提出了解决引风机运行过程中问题策略，通过这些方法，为相关技术人员提供参考。

关键词：锅炉引风机；火电厂节能；变频调速技术

中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0002-02

引风机存在着一定的弊端，一方面由于引风机容量较大，容易造成燃烧不充分，浪费资源；另一方面，引风机的风量调节性能差。因此，火电厂引风机有非常大的节能减排空间。

1 火电厂锅炉引风机在运行过程中存在的问题

现如今，我国的各大火电厂锅炉应用的引风机都是传统型号，比较单一，这种型号的引风机在运行过程中，缺乏有效的调节方法，操作起来不方便，导致技术人员不能够对引风机进行有效的设计，也就无法对挡板进行角度调节。引风机的挡板角度能够影响引风效率，不及时进行角度调整，有可能使引风机的风速失控，从而导致引风机在锅炉燃烧排烟的时候，受到各方面条件的影响，导致非常严重运行问题，主要出现以下几个问题：

第一，设备运行效率下降。由于引风机的故障，无法排除锅炉内的烟气，阻碍新鲜空气进入，从而导致锅炉内的燃料不能充分燃烧，设备在长期的使用过程中，工作效率会下降。

第二，一些在火电厂进行锅炉燃烧的时候，不注重引风机的承载能力，无法满足锅炉燃烧所排放的大量烟气。同时，承载小的引风机设备在环保方便不能发挥非常好的作用，进而造成了能源和资源的浪费。

第三，一些电热厂锅炉仍旧使用传统的引风机，只能通过调整挡板的角度来调节风速，控制烟气排放，但是挡板本身就需要耗费非常多的电力能源，再加上人为操作失误的原因，加重了能源损耗。

第四，由于引风机处在风口上，烟气会对引风机产生侵蚀作用，使得设备发生严重磨损情况，维修频繁，这种情况就会增加锅炉整体的维修养护成本，无法起到减排作用。

由于上述原因，导致我国的火电厂的引风机运作效率不高，从而降低锅炉的使用效果，无法做到节能减排。因此，火电厂想要解决这些问题就要利用合理的变频调速技术，增加引风机的平稳运行，同时还要加强引风机控制和调节功能，减少能源的消耗，使锅炉的引风机实现自动化控制。

2 解决引风机运行过程中问题策略

2.1 对引风机进行变频调速

对引风机进行变频调速，就是利用电子技术对引风机的工作频率进行调节，实现发电机速度和风扇转速同步调整。现如今，这种变频调速技术被广泛应用到电机中，同时向高电压、高容量的变频技术方向发展。和其他的变频交换器行比较，变频技术能够起到非常明显的节能效果。变频技术主要有以下三方内容：

第一，速度较快，系统稳定。变频技术本身具有非常高的转换速度，通过和异步电动机结合，会增加电动机的滑差和急速运行速度。

第二，控制电流。变频调速是对电机实现电流控制，如果通過传统的电机启动引风机运转的话，会产生非常多的额定电流，从而进一步缩短电机寿命，而变频调速方法可以在零速零电压的条件下启动，依靠稳定的频率和电压之间的关系，通过这样更改变频器，就可以按照V/F公式来负责作业，提高绕组的承受能力和设备稳定性，降低后期维护的难度。

第三，自动控制。变频调速实现了对锅炉燃烧过程的自动化控制，技术人员通过使用变频技术，将线路进行点对点的连接，并通过连接变频器来提高设备可靠性，降低引风机维修成本。

第四，引风机保护。引风机进行变频改造后，所设置的变频器就会带有一些电路保护措施，包括过电压、熔点保护装置、接地线、短路保护等，通过设计引风机的运行模式，可以降低运行故障，同时，在故障发生的时候，就确定具体原因，极大的缩短维修人员故障处理的时间。引风机的变频改造，能够为设备提供有效的保护措施，降低引风机电机被烧坏的可能性。

2.2 使引风机部分流量范围内变频调速

实现引风机的变频调速，能够提高节能效果，一些火力厂在进行引风机变频调速时，对其流量调节主要分为两种方法：

第一，在电机达到额定40%-70%转速时，要采用变频调速方法调节气流流量。现如今，大部分引风机变频调速的投资成本过高，因此，研究人员要不断的研发新的变频器，降低价格。主要是增加变频器的容量，使其最高转速能够达到电动机自身额定转速的80%，同时，变频器的容量也要达到100%电动机额定转速变，才可以大大的降低变频器的成本。

第二，当电机达到80%-100%的额定转速时，技术人员就不能应用变频调速方法，而是改为工频电源供电和静叶流量调节方式。当电机在80%的额定转速以上时，引风机的静叶调节效率就有产生下降趋势，因此，技术人员要在电机80%以上的额定转速时，使用静叶调节方式，降低主机的负荷，使锅炉的引风机系统产生一定量的风压和流量[1]。

3 案例分析

据数据显示，2016年我国环保锅炉占工业锅炉总台数的2.8%，约1.63万台，但从国家政策来看，我国的环保锅炉正处于发展势头。基于这种条件下，国内某火电厂对锅炉引风机进行变频改造，从而响应国家号召，积极节能减排。

3.1 试验条件

某厂锅炉燃烧煤质稳定，送气、排烟等引风机调节方式固定。在进行实验期间，不对锅炉进行吹灰、排污系统的切换等，从而降低实验的误差。锅炉运行参数主要范围是：气压±1.5%规定值，炉内温度3°C-8℃，水分蒸发量为±3%，且锅炉引风机没有损坏，不存在维修现象，人员操作技能达标[2]。

3.2 试验方法endprint

首先，测量人员通过网格法测试引风机的流量截面，得出动压力值，如果同一点的2次测量值存在偏差超过2%情况时，需要重新测量。接着，测量人员需要测量锅炉内的静压值和锅炉表面温度，同时，还需要在引风机的入口和出口的截面上，测量静压值和锅炉表面温度，通过计算能够得出引风机出入口的温度、流量、气压等基本参数。最后，测量人员还要测量电动机的驱动功率，计算出引风机在不同工作情况下的运行效率和引风机中的能耗关系。

3.3 试验结果

通过试验，能够显示出结果：第一，在600MW负荷运作下，锅炉燃烧情况稳定，实验煤质相同条件下，使用引风机调节方式进行变频，负荷机组引风机的运行效率在75%左右，能耗随着机组负荷的增加而增加，就是指600MW的机组能耗最多。第二，当600MW的机组处于一半额定负荷运行时，引风机的工作效率仅为22%，引风机的能源消耗随着机组负荷减少而升高。在检验人员对电机的供电装置实行变频改造之后，引风机的工作效率能够提高到75%左右，而未进行变频改造的引风机工作效率仅为62%。第三，机组在低负荷工作的时候，引风机的工作效率不足35%，而在机组的电能消耗方面，600MW机组在低负荷运转的时候，引风机的运行状态为低档运行，所产生的电能消耗也是变频调节的两倍。第四，当机组达到70%额定负荷运行时，引风机会变为大功率运行状态，这时，引风机的电能消耗是变频调节的2倍，当引风机进行额定负载的时候，使用变频调节方式会比工频调节方式节约8%左右的电量[3]。

4 结语

综上所述，火电厂锅炉的引风机使用变频技术能够节能减排。在此基础上，通过实现异步电动机结合、提高绕组的承受能力，能够增加电动机的滑差和急速运行速度、降低后期维护的难度，同时，通过为设备提供有效的保护措施、达到电机额定转速变頻，能够降低引风机电机被烧坏的可能性、提高变频器的容量。因此，在遇到锅炉的引风机节能环保问题时，可以通过以上方法解决。

参考文献

[1]崔战胜，鲁尚鑫，王江伟.火电厂锅炉引风机抢风问题与应对措施分析[J].科技传播，2014，6（12）：142-143.

[2]惠润堂，苗永旗，朱立平，俞立.火电厂锅炉引风机改造策略研究[J].环境工程，2015，33（05）：85-89.

[3]单佩通.火电厂锅炉引风机工作故障与对策分析[J].科技创新与应用，2015，14：89.endprint