（华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司 014013）
摘要：随着社会发展进程的不断加快，电力系统已经成为维持人类生活必不可少的能源之一。根据相关调查可以得知，火力发电是当前社会采用的主要发电方式之一。火力发电所需的主要能源来自煤炭，在发电过程中，需要借助锅炉风机的力量实施完成。对此，本文将立足于火力发电厂锅炉风机实际应用情况，对目前锅炉风机的工作情况加以分析，从而提出相关的节能改造方案。
关键词：火力发电厂；一次风机；节能改造
前言
能源是维持社会正常秩序的重要因素，当前火力发电厂所应用的煤炭等都属于不可再生能源，因此，为实现可持续发展进程，必须要充分利用能源本身所蕴含的能量。在火力发电厂中，一次风机可以为电厂发电提供一定的压力与一定流量的风，从而将煤粉干燥并送入喷燃气，一次风机的运行效率与火力发电厂的工作效率有着密不可分的联系。
1.制约一次风机运行效率原因分析
1.1一次风机变频器故障
一次风机中的变频器控制装置是为了改变风机风量以此适应生产工艺的需要，并实现节约能量、提升综合效益的目的。其工作原理主要包括风机运行曲线原理以及风机在不同频率下的节能率原理。风机变频器在一次风机系统运行时耗电巨大，根据相关统计，其耗电能大约占据全国发电总量的三分之一。在当前一次风机变频器中的主要问题为变频器选择不当、调节方式落后。许多火力发电厂中为保证发电锅炉的正常运行，往往会选择比实际所需容量高出很多的一次风机，不仅造成了风机运行效率低下，更加重了电能损失。此外，由于一次风机造价较高，很多发电厂采用的风机变频器仍然是通过调节挡风板或者阀门开启程度来对气体的流量、压力以及温度等进行调节。这种落后的调节方式只会带来越来越严重的负面效应，不仅造成了能源浪费，其调节精准度也有待提升[1]。
1.2管网阻力偏离
网管阻力计算结果是决定一次风机工作范围的重要依据，在当前的管网阻力设计计算中却与实际情况存在较大偏差。造成这一现象的主要原因是由于空气在风机运行过程中存在泄露情况，而泄露的空气也会为系统管网阻力造成影响，在加上锅炉整体的复杂结构，各处阻力进行统一计算之后难免会出现偏差，其造成的直接结果就是风机系统的工作区域效率低下且功率增加，甚至会因此风机超负荷运行。
2.火力发电厂锅炉一次风机节能改造方案
2.1一次风机变频器改造设计
风机变频器是根据不同风机类型而特制的专用型变频器，是决定一次风机整体系统性能的关键因素，也是火力发电中最为消耗电力的设备。根据对一次风机当前应用情况与发展趋势的分析可以得知，交流调速将会逐渐取代其他调速设施，计算机数字控制技术的飞速发展也将最终实现对变频器的智能控制，并逐渐取代变频器模拟控制技术。对于一次风机变频器的主要改进原则为将运行方式改造为变频调速方式并设置相应的变频小间。另外，为加强变频器系统的可靠性，在高压变频器上可以加装自动旁路装置。安装变频旁路的主要作用是为了保证检修人员的人身安全与保证发电生产工作的安全、持续运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在检修人员对风机的变频系统进行检修时，可以手动将变频器自行断电，在变频装置发生故障时，检修人员同样可以自行将变频装置隔离，使超出工作负载的风机在工频电源下得以正常运行，另外，利用分散控制系统，还可以使风机通过入口风压控制变频器的输出频率，将相关信号传递给分散控制系统，借助分散控制系统将信号输出，以此控制变频器的启动装置与停止装置。在DCS控制下的变频器，还可以随时向DCS反馈一次风机变频器工作状态以及变频器的电流、电机转速等模拟量信号[2]。
2.2一次风机变频控制改进方案
正常而言，变频器具有高效节能的特点，根据实际工作情况其节电效果应该维持在20%-60%之间，并可以实现自动化控制。顺序控制系统（SCS）是当前火力发电厂一次风机中主要应用的控制系统，即BSCS。在一次风机控制系统中，SCS主要是通过对一次风机各大组成系统的辅机驱动阀门的开关机控制来实现机组重要辅机阀门的连锁保护以及功能组件的顺序控制功能。一次风机本身具有工频方式的启动以及停止功能，在这一基础上，可以在SCS中加入变频方式的启动和停止按钮、工频与变频的切换按钮，在操作功能上增加一次风机变频模拟量的手动控制操作。一次风机在运行过程中，其运行信号的控制十分重要，主要有变频运行信号和工频运行信号，此外，一次风机变频器的启动方式与停止方式也需要进行相关改进。在一次风机变频器启动之前，首先要对变频器进行现场调试，在确定无变频器故障信号、无变频器重故障信号之后再按照正常的风机启动步骤启动风机运行。同样，在以此风机变频器停止之前，要提前通过分散控制器发出远程停止信号。模拟量控制系统（MSC）的目的是为了对火力发电厂的锅炉风机及其辅助系统的有关模拟量参数进行连续闭环控制，从而确保被控模拟量参数值维持在设定范围之内。一次风机的两种控制方式工频控制与变频控制不能同时应用，在风机运行过程中，只能由工作人员根据实际情况进行判断选择最为合适的控制方式。在变频状态下，工作人员要在一次风机原来保护跳闸的基础上进行切换，因此，工作人员要保证锅炉在此期间处于稳定燃烧状态。一次风机的变频控制改造完成后，可以保证实现两台一次风机在不同工作方式下进行组合运行，并可以确保一次风机仍然可以正常运行，由于去掉了一次风机入口处的静叶挡板，可以保证节流最大化，尤其是在一次风机的低负荷运行下，可以在一定程度上降低发电成本，不仅提高了整体机组系统的经济可行性，还极大程度的改善了节电效果[3]。
2.3一次风机系统改造设计
一次风机管网系统阻力的计算精准度与风机运行流程中的漏风问题是整个一次风机运行系统效率的两个显著制约因素。对此，首先要提高风机管网系统阻力计算的可靠性，以保证在以此风机运行过程中乐意避免实际工作情况偏离额定工况，无法再最高效率区域进行工作。此外，在一次风机系统中可以考虑取消引风机，这种方式不仅可以显著降低一次风机的用电消耗，还能较好的解决一次风机的漏风问题，可以在一定程度上提高发电厂的整体工作效率。在这一过程中，需要工作人员进行实地考察，以事实情况为依据，制定不同的解决方案，以保证达到更好的节能效果。值得一提的是，风机网管系统进行改造后，还需要根据新系统的运行参数重新对风机系统进行相关改造。另外，随着现代社会科技的不断发展，一次风机的型号也在不断发生创新性的改革，对于目前评价较高的动叶可调轴流式通风机以及离心式斜流通风机等，火力发电厂可以聘请专业人士针对发电厂的实际运行情况提出风机的选择标准，并在此基础上加以适当改进或者结合使用[4]。
结语：
一次风机是一个独立而完整的系统，在火力发电过程中，一次风机主要负责将煤粉干燥并送入喷燃气，以此提供煤粉燃烧所需要的热量。经过相关分析可以得知，煤粉燃烧的热量根据其煤种不同而各不相同，因此，在风机型号选择上一定要根据相关选型计算选择最合适的风机类型，以节能为目的，在不减弱发电厂整体运行系统的基础上实现一次风机的相关改造，为火力发电厂提供更高的工作效率。
参考文献：
[1]邱俊.火力发电厂锅炉风机节能改造[J].长沙民政职业技术学院学报，2013，01：116-118.
[2]刘朝红.火力发电厂风机变频器节能改造的应用与效果评价[J].中国科技信息，2013，16：109.
[3]宓洪武，李智娟，许凤玲，王红艳.浅谈火力发电厂风机节能改造[J].风机技术，2010，02：53-56.
[4]曹汝光.火力发电厂锅炉风机变频器改造及其自动化控制设计分析[J].电子技术与软件工程，2015，12：167.
论文作者:洪峰
论文发表刊物:《电力设备》2015年6期供稿
论文发表时间:2016/1/12
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