热电厂利用汽电双驱引风机实现工业热负荷热电解耦探索

0 引言

热电联产可提高能源的转换利用效率，提高企业的经营效益，但传统的纯凝机组设计之初并未考虑大容量工业热负荷参数匹配及接带问题。目前，一次再热机组工业热负荷主要采用冷再减压直接外供、热再减温加压外供等形式。冷再直接外供蒸汽量受制于炉内受热面超温限制，无法实现大容量外供。热再外供受制于机组深度调峰，压力参数难以保证以及减温减压后高品质蒸汽的焓值损失。本文针对某480 t/h循环流化床锅炉工业热负荷与锅炉超低排放引风机改造相结合的方式进行热电解耦探讨。

1 某电厂纯凝运行参数及目前工业热负荷供应方式

某电厂采用东方锅炉厂DG480/13.7-Ⅱ2型循环流化床锅炉，超高压中间一次再热、单元制模式，机组纯凝工况运行参数见表1。该电厂工业热负荷参数为压力1.5 MPa、温度330℃，最大流量为120 t/h。由表1可见，机组负荷低于50%时，再热器压力及流量与工业热负荷参数要求无法匹配。

目前，该电厂设计有冷再与热再两路工业热负荷接带系统，正常工况下以冷再接带热负荷为主。冷再与工业供汽参数相对匹配度高，但供汽能力受制于锅炉再热器受热面超温以及深度调峰期间的再热器压力限制。热再蒸汽与工业供汽参数相对匹配度差，供汽能力受制于机组深度调峰期间的再热器压力限制以及减温后㶲损失。

2 某电厂引风机设计参数及改造后烟气阻力核算

该电厂单台机组装备为两台江苏金通灵有限公司生产的RJ48-DW2470F双吸双支撑离心式风机，设计风量520 000 Nm

/h，风机静压6 200 Pa，电机功率1 300 kW。

随着环保标准不断提升及供电标准煤耗逐年降低的要求，锅炉相继进行了旋风分离器缩口、增设一层SCR催化剂、增加低压省煤器、电除尘器增阻等超低排放改造，增加一台30 m

/h煤泥输送泵提高劣质煤掺烧量。由表2可见，改造后烟道烟气阻力值增加约2 200 Pa；煤泥含水率约30%，入炉水量增加约9 m

，引风机入口温度120℃的情况下，增加的烟气量约15 000 m

/h，引风机出力无法满足锅炉BMCR工况下长期运行。

从2011年至2016年，日本大学的专利转让件数和专利转让获得的收入也呈现出了增长的态势，具体数量见图2。

3 引风机改造设想

桐庐县气象台7月26日11时发布《气象信息快报》(2018年第42期)指出:7月27日晴到多云,午后局部有阵雨或雷雨。“桐庐气象”微信公众号、“桐庐发布”微信公众号也在26日相继推送消息,提醒广大公众注意防范近期局地强对流天气。

3.1 单列引风机的可行性

背压汽轮机驱动进汽汽源参数在该电厂无合适匹配的汽源点，需要进行汽源点改造。初步设计采用汽汽引射器进行汽源改造，由主蒸汽作为引射动力蒸汽，再热蒸汽作为被引射汽源，经减温后作为背压汽轮机的动力源。主蒸汽引射压力为12.5 MPa、温度535℃，再热蒸汽被引射压力为2.0 MPa、温度为535℃，引射比约为0.3。采用给水泵中间抽头作为蒸汽减温水源，蒸汽流量计算见表3。联调型汽汽引射器后蒸汽压力及温度，采用自动调节模式。该配汽设置虽存在能量损失，但对锅炉再热器受热面的影响较小，对锅炉整体燃烧影响较小，蒸汽系统改造见图1。

考虑锅炉后期布袋除尘器改造阻力增加约800 Pa，煤泥入炉量继续增加约60 m

/h，烟气量增加约30 000 m

/h情况下，现有引风机配置无法满足上述改造后的运行要求。

拖动引风机的背压汽轮机排汽参数需要与工业热负荷匹配，避免二次减温减压造成的㶲损失。经过初步验算，排汽参数设计为：压力1.48 MPa、温度325℃，进汽参数设计为压力3.5 MPa、温度475℃。

3.2 单列轴流引风机的选型

该电厂考虑基础电负荷及工业热负荷相加的情况下，锅炉负荷基本维持在50%以上，单列风机的运行工况点远离轴流风机喘振区，同时结合热电解耦的需求，因此，设计采用静叶可调轴流引风机。

引风机改造设计为单机组采用单列100%MCR容量静叶可调轴流式引风机替换原两台离心式引风机并进行相应的烟道改造。

主流的轴流引风机主要分为静叶可调轴流引风机、动叶可调轴流引风机。静叶可调轴流风机结构简单、可靠性高，维护方便，静调叶片对烟尘敏感性低，初期投资低，但低负荷时效率相对较低。动叶可调轴流风机结构复杂、可靠性相对较低，维护要求高，动调叶片对烟尘敏感性较高，但负荷调节幅度较宽，效率较高

。

3.3 静叶可调轴流引风机的设计参数

双列离心式引风机改造为单列静叶可调轴流引风机，对烟道进行相应改造，考虑改造烟道的阻力变化。单列静叶可调轴流风机设计时，风机静压差增加10%裕量为8 900 Pa；入口烟气温度为120℃增加10%裕量，烟气量为1 150 000 Nm

/h，风机功率约为4 200 kW。

4 汽电双驱引风机动力汽源的改造及运行模式设想

4.1 驱动背压汽轮机的参数设计及动力源改造方案

从中国经济宏观环境来看，中美贸易摩擦对峙，短期内可能会对中国经济发展带来负面影响，如加剧通货紧缩的压力，增加人民币贬值的可能性，影响劳动力就业率等。

类似于这样的方式还有很多种，对于机械制图、数控操作等课程，教师可以借助展示、比赛等模式，对学生进行激励。对于成绩比较好的学生还可以组织他们一同参与省市的竞赛。不论遇到怎样的结果，这些激励性的语言对学生的发展都有深远的意义。

国外火电机组的单列辅机布置方案尝试较早，有着丰富的运行经验借鉴。近年来，国内火电辅机生产厂商制造技术更加成熟，质量更加可靠。根据火电机组非计划停运统计，因风机原因的非计划停运率仅有约0.03%。广西柳州电厂、陕西渭河电厂、华能洛阳热电厂300 MW等级机组、内蒙古布连电厂660 MW等级机组均采用单列引风机配置，为单列风机的布置方式及控制逻辑提供了可靠的借鉴经验。因此，现有机组的双列离心式风机改造单列引风机技术上可行。

原发性高血压合并IVSH患者与不同严重程度VA的发生率见表2。结果显示:Ⅱ 级、C级以下的VA发生率两组比较，差异无统计学意义(P>0.05)，但Ⅲ级、D级以及Ⅳ级、E级的VA发生率IVSH组明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，表明原发性高血压合并IVSH患者的Ⅲ级、D级以上严重VA发生率明显升高。

有两个方式保证机组负荷低于75%时，再热蒸汽压力不低于2.0 MPa。一是设置汽汽引射器，由主蒸汽引射冷再蒸汽供入高压排汽母管，但改造投资大、系统复杂。故采用第二种方式，中调门参与再热蒸汽压力调节。设计中压调节阀参调模式软操作按钮，中压调节阀调节模式投入后，中压调节阀IV1和IV2步进交替动作参与调节，维持再热蒸汽出口压力为2.0 MPa，同时设置汽轮机跳闸中压调节阀手动调节状态强制退出，恢复中压调节阀自动控制逻辑

。

4.2 汽电双驱引风机运行模式

汽电双驱静叶可调轴流式引风机轴系布置为定速背压汽轮机-定比齿轮箱-电动机-静叶可调轴流引风机。背压汽轮机布置在轴系端侧，定速比齿轮箱带有离合功能。背压汽轮机的进汽量根据工业热负荷变化，由排汽压力自动调整。引风机可实现汽动、汽电双驱、电动不同方式的运行。由于外界热负荷相对稳定，背压汽轮机运行期间均保证在高效率区

，提高了背压汽轮机的运行效率。

汽轮机转速超过电动机驱动转速后，电动机转变为发电机向厂用电系统供电，有效降低了厂用电率，进一步降低了供电标煤耗。工业热负荷停运检修时，由电动机拖动引风机运行。非供暖季，汽电双驱引风机排汽采用联调型汽汽引射器，引射参数为压力0.25 MPa、温度230℃，中压缸至低压缸连通管排汽，将0.4～0.5 MPa、285℃低压蒸汽供入辅汽母管及除氧器，降低低压缸的进汽量，减少冷凝损失，满足15 t/h的低压工业热负荷。供暖季时，汽电双驱引风机排汽用于驱动供热汽动循环水泵，实现能源的梯级利用。

5 结论

汽电双驱引风机的配置，既解决了锅炉超低排放改造后引风机出力不足的问题，简化了引风机的配置，更是开拓纯凝机组接带工业热负荷的思路，解决了深度调峰期间工业热负荷接带能力不足问题，实现热电解耦及能源的梯级利用。

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[2]刘畅，耿林霄，王珩，等.高低旁路联合供热改造控制策略研究[J].热力发电，2020，49(11):126-132.

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