600 MW超临界机组引增合一风机节能改造效果分析

杨兆勇，车明吉，刘定坡，冯扩磊

(1.贵州兴义电力发展有限公司，贵州 兴义 562400； 2.西安热工研究院有限公司，西安 710032；3.西安交通大学能源与动力工程学院，西安 710049)

根据国家和地方能源与环保政策的要求，到2020年，贵州省内现役600 MW机组平均供电煤耗需要降至300 g/(kW·h)以下。按贵州省有关主管部门的要求，贵州某电厂于2017年7月—8月进行了#2机组引增合一节能改造工作，并将于2018年7月—8月进行#1机组引增合一节能改造工作[1-2]。引增合一改造后，可以减少一个风机扩压段损失，使风机电耗和运行成本降低[3]。同时，系统得到简化，锅炉风机运行的安全性、可靠性均提高，锅炉辅机故障发生率减少，由此，确保机组能够长时间安全稳定的运行[4]。

1 设备概况

1.1 锅炉概况

贵州某电厂一期工程为2×600 MW超临界“W”火焰锅炉燃煤发电机组，#1、#2机组分别于2011年5月、12月投产。锅炉采用北京巴威公司制造的B&WB-1900/25.4-M型超临界参数、垂直炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的型、“W”火焰锅炉。锅炉设计燃用普兴矿区的无烟煤。锅炉容量和主要设计参数见表1。

表1 锅炉容量和主要设计参数

1.2 风机设备概况

改造前锅炉引风机、脱硫增压风机和改造后引增合一风机设备铭牌参数见表2。

2 节能改造方案

2.1 改造总体原则

将#2炉两台静调引风机和1台单机动调增压风机拆除，重新安装两台具有原引风机和增压风机功能的双级动调引风机，并对引风机出口至预吸塔入口段烟道进行优化，减小系统阻力。结合今后可能实施的综合节能改造项目和超低排放改造项目，烟气系统预留1 300 kPa的系统阻力。

表2 改造前引风机、增压风机与改造后引增合一风机设备铭牌参数

2.2 改造技术方案

2.2.1 机务部分

主要改造如下：

1)拆除原引风机和增压风机，重新设计布置新的引增合一风机；2)优化引风机出口至预吸塔入口段烟道，减小系统阻力；3)拆除增压风机进出口段多余的烟道，设计安装新的连接烟道；4)润滑油站和调节油站独立设置；5)引风机出口挡板门更换为气动逆止门。

2.2.2 热控部分

主要改造如下：

1)拆除原引风机就地所有表计测量设备及就地控制柜，安装调试引风机及油站全部测量表计，敷设、焊接取样管路；2)安装调试引风机动叶执行机构及气动逆止门执行机构，敷设相应控制、电源电缆；3)至DCS或就地端子箱的电缆敷设至相应控制柜内并接线。

2.2.3 电气部分

主要改造如下：

1)更换新电机、更换引风机开关柜内CT；2)预吸塔#2浆液循环泵、预吸塔#3浆液循环泵、#3氧化风机等的负荷转由脱硫及公用段带，这3个负荷一次电源电缆拆移使用原电缆，而二次的控制和信号电缆全部更换。

2.2.4 土建部分

1)引风机基础改造；2)引风机电机基础改造；3)润滑油站和调节油站基础改造；4)烟道支撑及构架改造。

3 改造前后主要技术参数

#2炉引增合一改造工作于2017年7月1日开始施工，8月21日施工结束。改造前后主要技术指标见表3。

表3 改造前后主要技术指标比较表

从表3中可以看出，在50%负荷时，改造后风机电流降低106 A，功率降低1 194 kW；在75%负荷时，改造后风机电流降低151 A，功率降低1 392 kW；在100%负荷时，改造后风机电流降低187 A，功率降低1 722 kW，节能效果十分显著。

通过对表3数据进行比较，由于改造时对烟道系统进行了优化改造，引增合一风机出口至预吸塔入口段烟道阻力降低200～300 Pa。改造后烟道阻力降低，提高风机失速裕量，改善了风机运行工况[5]。

4 节能效果及经济性分析

近几年，火电机组负荷率普遍较低，根据#2机组近几年的实际运行情况，#2机组实际运行小时数约6 000 h，按100%、75%和50%3个负荷段来进行计算，分配比例约为1 500 h、2 000 h、2 500 h，年发电量25.5亿kW·h，与实际年发电量接近。而不同负荷下，改造前后风机功耗比较见表4所示。

表4 改造前后风机功耗比较比较表

在100%、75%、50% 3个负荷段时的厂用电率分别降低：0.39%、0.31%、0.29%。全年平均厂用电率降低0.33%。按2017年0.351 5的上网标杆电价计算，全年共节约运行成本约294万元。#2机组引增合一改造共投资126 1.75万元，4.3 a即可收回投资成本，改造效果较好。

5 结语

#2机组进行引增合一综合节能升级改造前，烟气系统有3台风机，且影响脱硫系统正常运行的增压风机单台运行，机组稳定性较差。改造之后取消了增压风机，提高了机组的稳定性；风机数量变为2台，降低了机组的故障率，提高了机组的安全性。

优化改造后，烟道阻力降低200～300 Pa；风机厂用电率全年平均降低0.33%。此番改造适应未来超低排放的发展要求，在同类型机组上具有很强的推广借鉴价值。