摘要：引风机在运行的过程中轴承座密封不良将直接导致轴承运行环境劣化，运行过程中出现严重的问题，引发一系列的后果，因而需要做好相关的密封工作。
关键词：引风机；改造；密封形式
1 改造方式
本文以国华准格尔电厂现有4×330MW机组低氮燃烧器及脱硝改造为依托，对于烟气系统中脱硫岛设有GGH工程脱硝改造时引风机改造进行论证。国华准格尔电厂锅炉设备为北京巴布科克.威科克斯有限公司生产的B＆WB－BN－1018/18.44－M型330MW亚临界参数、自然循环单炉膛、一次中间再热、平衡通风、前后墙对冲燃烧、分隔式大风箱、固态排渣、全钢架悬吊结构、紧身封闭布置的燃煤汽包炉。煤源未发生变化，为准格尔露天矿洗中煤与末煤。改造煤质较设计煤质情况有所变化。该系统是将炉膛中的烟气抽出，经过尾部受热面、脱硝装置、空气预热器、除尘器、脱硫装置和烟囱排向大气。本工程原设计烟气脱硫系统，设有GGH并设有旁路烟道，无烟气脱硝系统。由于原锅炉低氮燃烧器系统NOx排放较高，若不进行燃烧器改造，即使增加脱硝系统亦不能满足排放要求，故进行脱硝改造同时进行低氮燃烧器改造。根据环保要求，本次改造保留GGH，取消旁路烟道，增加烟气脱硝系统。原烟气系统需相应进行改造。原引风机及增压风机的热态试验结果及选型参数、增加脱硝装置阻力后的风机选型。试验用煤比原设计煤种及改造用煤要好些，按实测时用煤煤质成分进行理论计算后，风量和风压与实验数据基本一致，风机的风量风压偏差主要由于煤质及热负荷变化引起的。故下面的分析均采用改造煤种的理论计算风量风压进行引风机选型。
2 参数分析
风量确定：本次风机改造选型用改造煤质理论计算风量作为风机选型数据。风压确定：引风机选型烟压暂采用理论压降+烟气脱硝系统压降+空预器增加压降组成。本次改造增加烟气脱硝系统后，烟气脱硝装置烟气阻力按900Pa（BMCR工况），空预器改造后阻力增加按150Pa考虑。原有引风机在改造后的TB工况点、75%工况点、50%工况点时，风机已失速，故原有引风机无法满足脱硝改造后烟气系统要求，脱硝改造后引风机需要进行改造。方案一：保留增压风机方案（即：引风机与脱硫增压风机分开设置方案），改造时仅对原引风机进行改造；方案二：引风机与脱硫增压风机合并设置方案，改造时需要拆除原增压风机，对合并后的引风机重新进行选型设计。风机合并后风压选型值为（BMCR工况）：为BMCR工况下引风机前烟气阻力+脱硝阻力+空预器增加阻力+脱硫系统试验阻力，以上阻力之和为BMCR工况下风机全压：7353Pa。两种方案风机均能选出相应型号，选型方案是可行的。《大中型火力发电厂设计规程》GB50660－2011对脱硫增压风机描述为：“脱硫增压风机是装设在脱硫装置进口处，当不设烟气旁路且工程条件允许时，可与引风机合并设置”。引风机与脱硫增压风机合并可简化系统、减少占地、降低运行成本。考虑到低负荷的喘振问题和变工况时的效率问题以及机组的可靠性，脱硫增压风机和引风机合二为一时，一般一台锅炉配置二台动叶或静叶可调轴流风机。对于方案一，引风机选型压头为～5180Pa，引风机选型点压头折算到环境温度下为～7742Pa；锅炉的设计压力满足要求，不需要加固。对于方案二，引风机选型压头为～8824Pa，引风机选型点压头折算到环境温度下为～12303Pa。根据《火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程》（DL/T5240—2010）第15.2.4—2—2）条，“若引风机在环境温度下的TB点风压高于8.7kPa，但不大于12kPa时，则炉膛瞬态设计负压仍取－8.7kPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆”第15.2.4—2—3）条“若引风机在环境温度下的TB点风压由于省煤器及空预器下游烟气系统阻力增大等因素而大于12kPa时，炉膛瞬态设计负压仍取－8.7kPa。但此时亦根据引风机特性进行安全性评估；或与锅炉厂协商论证进一步优化炉膛结构设计标准。”虽然环境温度下引风机选型点压力达到－12303Pa，但风机入口零流量点最大负压时炉膛最大负压为－7247Pa，此时炉膛瞬态防爆压力仍可选用－8.7kPa，但须加强锅炉保护系统的设置，锅炉尾部烟道是否加强需锅炉厂按表7中进行核算。根据上述核算锅炉厂需按除尘器前烟道设计压力为－8.521kPa，瞬态设计压力为－11.676kPa进行锅炉尾部烟道核算。除尘器前后烟道部分改造前：除尘器前/后烟道设计压力：－6.38/－6.96kPa；改造后：除尘器前/后烟道设计压力：－8.521/－8.792kPa；原来除尘器前后烟道的设计压力不能满足改造后的要求，需进行改造。除尘器设计压力：±4.982kPa，短期承载能力：±8.719kPa。根据锅炉防爆压力核算及《火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程》（DL/T5240－2010）15.3.3条要求，除尘器下游烟气系统比较引风机环境温度下BMCR工况失速点风压最大计算值和炉膛内爆时瞬态负压值，取其中的绝对值大者。方案一：除尘器瞬态防爆压力为－742kPa，满足原设备设计参数，除尘器不需要加固。方案二：除尘器瞬态防爆压力为－11973Pa，超过了除尘器设备的设计短期承载能力，需要重新核算。方案一，原风机出口压力变化不大，无需改造；方案二，合并后引风机出口静压约为3046Pa，原设计承压能力按规程取2000Pa，锅炉总烟道需增设内撑杆加固。方案一，原引风机电机和叶轮需要更换，电负荷变化不大。方案二，原引风机与增压风机合并，减少了原有增压风机的中压供电回路，减少老厂中压供电回路。取消增压风机系统后脱硫系统控制得到简化。机组增加脱硝装置运行时，烟气排放系统是一个整体。机组负荷变化时锅炉烟气量和系统阻力均发生变化，对于方案一，需同时调节串联的两种风机，调节比较复杂；对于方案二，只需调节引风机，调节对象单一，烟气系统响应负荷变化较分设模式迅速、准确。故方案二较方案一在运行控制方面更为简单、稳定。
3 经济性分析
引风机的耗电率约在0.67％左右，四台机组年平均耗电量4432.313万kWh，根据上表引风机运行情况可算出每台引风机年平均耗电量约554万kWh。增压风机的耗电率在0.75％左右，四台机组年平均耗电量5002.374万kWh，根据上表引风机运行情况可算出每台增压风机年平均耗电量约1250.6万kWh。风机轴功率均采用BMCR工况下风机轴功率，运行小时数按准电提供的满负荷运行小时数5033.66h计算，该计算与实际运行情况相符。风机合并后，系统配置两台风机，减少了一台风机的空载电耗。从表10中的数据看，风机合并后，相对于方案一，方案二每台机组可节省约225.54万元/a。按电厂提供的两台引风机运行故障率考虑，由于引风机为两台，可单台运行，增压风机为单台设置，一旦发生故障，必须进行停机停炉，机组每启、停一次都要消耗上百万的费用。据电厂提供的资料显示，自2008年以来准电4x330MW机组未发生两台引风机同时故障的概率，但发生单台引风机故障，机组降负荷运行；曾发生增压风机故障造成停机停炉事故。从上述分析可知，若采用方案二风机合并方案时，除需对引风机进行改造外，尚需对增压风机部位的脱硫原烟道进行改造，总烟道、除尘器强度等需加强，一次性改造费用较方案一高450万元，若该机组服务年限按25年计算，平摊到各年中，投资差额年均约18.01万元。
4 结束语
现在引风机得到了越来越广泛的应用，引风机在应用的过程中如果不能够充分做好相关的密封工作可能会导致一系列的严重后果，因而需要做好相应的创新工作，确保运行效率。
参考文献：
[1]刘天.锅炉引风机增容改造后失速原因分析[J].发电设备，2019，33（1）：51-55.
论文作者:肖凯文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：风机论文; 引风机论文; 烟气论文; 方案论文; 除尘器论文; 系统论文; 工况论文; 《基层建设》2019年第16期论文;