吉林省辽源市大唐辽源发电厂，吉林省辽源 136200
摘 要：在火力发电厂的运行过程中，风机设备是火电厂大功率辅机设备的重要组成部分，但是在这些设备中都普遍存在着富余容量过大的问题，对设备的运行效率造成了很大的影响，大量的能源在终端使用的过程中遭到浪费，给火电厂造成了较大的能源损耗，因此，对火力发电厂的风机进行节能改造成为现代火电厂高度关注的问题.本文主要就火电厂风机运行效率较低的原因进行分析，并提出风机节能改造的有效措施，提出了节能改造的途径及对现有风机进行改造节能的实例。
关键词：通风机；运行；改造；节能
1 风机运行效率低的主要原因分析
1.1 管网阻力设计计算
锅炉通风系统的管网阻力设计计算与实际偏离太大。经过多方面调查及电厂 DCS 系统风机数据显示分析，发现造成这一结果的原因之一是空气流道侧往烟气道侧漏气，空气沿程流过对流过热器、省煤器、空气预热器时都有空气泄漏。虽然在计算空气量时也考虑到了漏气量，但是并没有考虑漏气对系统管网阻力的影响。因为气流总有向小阻力方向流动的特性，从而造成管网阻力达不到要求的压力，系统自动平衡出另一条管网阻力曲线。锅炉是一个十分复杂的管网系统，各处阻力难以计算，总阻力自然也很难计算准确。通常后果就是总阻力下降，使系统总的管网阻力曲线往大流量方向偏移，使运行工况远远偏离设计工况，造成流量大、全压下降、效率低，风机在大流量、低效区运行，消耗功率增加，甚至超载运行，更甚者还引起锅炉的载荷下降。造成锅炉通风系统的管网阻力设计计算与实际偏离太大的原因之二是锅炉系统设计中，一次、送、引风机的流量和全压在整个设计过程中层层加码。
1.2 调节风机性能方式的选择
由于历史的原因和技术经济的限制，过去选择的大部分调节方式都不符合节能的要求，风机一般都采用调节门来调节流量和压力，这种调节方式或多或少都会损失一定的能量。节能最好的方式是变转速调节，变速调节的途径很多：变频调速器、电磁调速离合器、液力耦合器、双速电机及汽轮机等。现在一些用户已经在选择风机调节方式时采用变频调速、液力耦合器等变转速调节方式，双速电机早在 20 世纪 80年代就已经采用，只是当时双速电机国内技术不过关，没有得到普及。
2 现场风机运行和改造的实例
例 1：某地发电厂引风机由于锅炉厂及设计院重复计算全压裕量，给定压力裕量系数过大，导致风机在机组并网满发时（MCR 工况）其进口调节门开度仅为 30％。在处理问题中经过核算发现，在给定风机参数前，锅炉厂计算阻力损失后加 30％余量提供给设计院，设计院计算管网阻力损失后加30％余量提供给风机厂，引风机实际全压裕量系数变为 1.69。
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考虑到机组运行的经济性及可靠性，同时兼顾机组现有的状况，在该送风机改造方案的制作上用最小的定子件改变量。通过流场分析，结合多年的系统分析经验，匹配新的叶轮，达到相对最大的改善效果。新的叶轮安装使用后，机组并网满发后（MCR 工况）运行参数，风机进口调节门开度 56％，进口容积流量 q v0 =862000m 3 /h；进口温度 t j =14℃；全压 p tf =9180Pa；出 口温度t=42℃。出口温度的降低说明随着风机进口调节门开度的增大，气流由调节门—进气箱—进风口—叶轮进口的流 场在改 善 ，涡流损失及摩擦损失减小。电流下降 18A，实现了节能效果。
机组并网满发后（MCR 工况），通过电厂监测得到系统参数：进口容积流量 q v0 =329400m 3 /h；进口温度 t j =20℃；全压 p tf =11280Pa；出口温度 t=40℃。实际运行参数与设计院给定 MCR工况参数对比，流量及压力均偏离，使一次风机的运行效率很低，风机进口调节门开度 50.6%～53％。该电厂有两套机组采用该风机，曾经试图上一套变频装置，通过变频调速提高风机的运行效率。无疑这是在现有情况下提高风机运行效率的最佳方案，但由于一次性投资大而放弃。同例 2 相似，通过流场分析，结合多年的系统分析经验，在完全利用原主轴及定子件前提下、匹配新的叶轮，实现相对最大化的改善效果。将 4号炉的一次风机改进，3 号炉的未做改造，仍使用原叶轮。
3 提高风机运行效率途径的设想
（1）成立火力发电装备增产节能改造专家咨询中心，可以是常设机构，也可以是临时机构，但人员需相对固定，应由主机、辅机各种主要设备经验丰富的专家组成，至少应包括电站系统设计、锅炉系统设计、汽轮机、发电机、风机、水泵等专业的专家。国内发电装备发展历史长，各年代制造的都有，技术水平相差很大，改造任务量大、面广、涉及技术领域多，成立这个咨询中心可以做到少花钱，多办事，获得更高的节能效果。利用单片机对直流风机进行智能化控制可以做到少花钱多办事，获得更高的节能效果。（2）提高风机管网系统阻力计算的可靠性，降低流量和压力的富裕系数，避免运行工况偏离设计额定工况，偏离最高效率区域；同时改造流程中的漏气问题，这些都会造成管网阻力曲线的改变，致使运行工况往大流量、低阻力方向偏移，远离高效率区域，造成高功耗、低效率运行。但改变这种状况很难, 有专家提出采用正压通风系统，取消引风机，此意见值得考虑，应尽快试验一下。不仅节能效果好，漏风问题好解决，提高了管网阻力计算的准确性和可靠性，运行工况的偏离因素也得到了很大改善，有利于提高运行效率。现场送、引风机的运行工况效率差别很大，很难用一种改造方式把问题都解决。应该深入现场实际调查，根据不同的问题，提出不同的解决方案。这样会取得更好的节能效果。（3）风机管网系统改造后，最好实测出管网的阻力，根据新系统运行参数的要求重新按个性化设计的要求来改造风机，保证设计工况处于高效率区域内。
参考文献
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[4]王朝正.浅谈火力发电厂引风机变频节能改造[J].电工文摘， 2014(1):48-50.
论文作者:谢海燕
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/14
标签：风机论文; 阻力论文; 管网论文; 工况论文; 节能论文; 火力发电厂论文; 效率论文; 《电力设备管理》2017年第5期论文;