刘春芳
(成都电力机械厂)
摘要：电力是社会经济发展的基础动力，属高耗能行业，是我国节能减排的重点之一。尽管我国人均能源拥有量和人均用电水平远低于世界平均水平，但单位能源消耗却大大高于世界平均水平。这主要是由于我国电力能源有效利用率低，浪费严重，单位产值能耗较高、损耗大所致，它已经成为制约我国国民经济和社会持续发展的重要因素，因而节能降耗任务十分迫切而艰巨。
关键词：火力发电厂；风机节能；改造措施
风机是火力发电厂中的关键辅机，风机因效率高和能耗低而被广泛采用。在实际运行中，不少电厂因风机实际运行工况效率低，导致电机能耗大，从而厂用电过高。因此，必须提高风机实际运行效率。
一、导致风机运行效率较低的原因
1.1 风机制造厂家的设计选型不合理
涉及到风机选型的工况一般有TB工况、BMCR工况、THA工况及75%THA工况，BMCR 为电厂锅炉最大连续蒸发量时工况，THA工况为电厂汽轮机额定出力工况，TB工况为BMCR工况裕量工况，一般要求TB工况裕量取10%、全压裕量取20%，而风机常规运行在THA、75%THA工况或50%THA工况，很难在TB工况运行。若风机在选型时，过度要求TB、BMCR工况效率高，而忽略THA、75%THA及50%THA工况效率，导致风机在长时间运行工况下运行效率低，则将提高风机整体运行能耗，导致风机厂用电过高。
1.2 风机设计出力裕量太大
设计院在核算电厂烟风系统阻力时预留的阻力过大，如锅炉本体阻力、空气预热器阻力、除尘器阻力、脱硫系统阻力等，导致风机设计全压出力相对于实际运行出力裕量很大，而风机按照设计院提供的设计全压出力进行风机选型，且选择整体效率最优的方案，但若实际运行时，系统需要风机克服的阻力比设计值低很多，将使得风机调节挡板或者前导叶开度降低，导致风机效率比设计值低很多。
1.3 风机的调节方式不合理
对于特定工况参数的风机，仅依靠风机本体的调节方式(如入口挡板调节、可调前导叶调节等)从而使风机流量、全压出力改变，而风机运行在恒定转速下，则很有可能由于调节方式的局限性，导致风机运行效率低，从而导致能耗大。
二、火力发电厂的风机节能改造的研究
2.1 优化风机选型，提升风机的运行效率
选型人员在进行风机选型时，首先需要保证所选风机达到TB工况出力要求，且留有一定裕量，其次，尽量使BMCR工况处于高效区域，并且保证THA工况、75%THA工况处于高效区域。对于离心式风机，需要采取合适的叶片型式(如后弯板式叶片流道比及直板式、前弯叶片长，稳流区也相对较长，效率相对也比较高)，以及优化进口角度，减少进气形成的涡流和阻力，从而提高气动性能，进而提高风机各工况点运行效率。对于轴流式风机，需要选择合适的风机转速，在不同轮毂比风机中选择最优叶片型式、最优叶片安装角度的方案，使风机高效区宽，且与风机系统阻力曲线的吻合度较高，调速性能较好，低负荷效率较高，在风机运行时的总体节能效果优良。
2.2 对现运行风机进行局部改造，提升风机的运行效率
四川国电金堂电厂一期#2(1×600MW)炉脱硝改造后引风机采用成都电力机械厂生产的HU27054-22G型动叶可调轴流风机，原风机TB工况风机全压为11653Pa，BMCR工况参数为：入口流量544.3m3/s，全压9711Pa，轴功率5917kW。而锅炉实际运行时，604MW工况时风机全压约为5588Pa，远低于风机设计全压，风机设计裕量偏大，而风机动叶开度约仅为47.2%，风机运行效率约为74%，效率很低。为了达到风机节能效果，必须对风机进行改造，且同时需要考虑风机改造范围小、周期短、费用低等要求。因此，成都电力机械厂综合考虑之后，对风机的动叶片进行优化，设计流量系数、压力系数合适的叶型，且仅需要更换两级轮毂的叶片，而无需更换其余风机部件，就能达到将风机实际运行工况点在风机性能曲线的位置由左下方往右上方移从而提高工况点效率的节能改造要求。通过对风机叶片的改造后，604MW工况理论运行效率可达到82%，效率提高了8%。
2.3 适当增设变转速调节设备，提高中低负荷效率
对于仅依靠风机本体的调节方式无法取得满意的设计效率时，可适当增设变转速调节设备，确保各类设备的运行工况都处在高效率的区域范围之能，以提高设备的节能效果，如变频器调速、液力耦合器以及汽轮机驱动器等。特别是对于静调轴流式风机，增加转速调节对风机中低负荷的效率有明显的改善作用。例如大唐七台河二期#4(1×660MW)机组采用变频器调节引风机工作转速，风机改造参数及加装变频器前后风机效率及功率表1所示：
表1
由表中数据可知，增加变频器调速对TB工况及满负荷工况效率影响较小，但是对于机组中低负荷工况(510MW、420MW及350MW等)运行效率具有显著的改善作用。因此，合理使用调速装置，能够使风机设计运行效率提高，达到比较满意的节能效果。
结语
火力发电厂的风机节能改造是一项复杂而长远的工作，需要火电厂对风机节能改造进行深入的研究和尝试，不断提升风机节能改造的技术水平，适当借鉴国外的先进制造技术，以确保制造的风机具备较高的运行效率和节能效果。
参考文献
[1]李小强.火电厂一次风机节能改造研究[J].通讯世界.2016
(02).
[2]王烨,杨晓国.工业供配电系统节能改造方案及应用[J].供用电.2016(02).
作者简介
刘春芳：女，1989.05.02，汉族，四川省成都市，职称，初级工程师，学历，本科，研究方向:风机。工作单位，成都电力机械厂。
论文作者:刘春芳
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/18
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