摘要：我国煤炭消费占一次能源消费比重约70%，其中50%被电力、热力生产与供应企业所消耗，煤炭有效安全利用是火电企业自始至终关注的问题。煤炭作为有多种金属、非金属元素，多种无机物、有机物组成的混合物，其燃烧产物化学性质、物理性质非常复杂，因此燃煤锅炉安全运行管理任务艰巨。近年来，随着节能减排技术的推广和国家环保要求的提高，锅炉排烟余热利用日益受到发电企业关注，一般认为排烟温度每降低10℃，可提高锅炉效率0.5%~0.7%。
关键词：发电厂；电动引风机；烟道低温腐蚀；控制
引言
引风机作为火力发电厂的重要辅机设备，在火电机组运行过程中起着排出炉膛内产生烟气、克服尾部烟道（包括除尘器）内压力损失、调节炉膛负压、稳定燃烧等作用，是火电机组锅炉燃烧系统的重要调节设备。火力发电厂传统的引风机都是采用电力驱动类型，但引风机作为锅炉主要辅机设备电耗量较大，采用电动引风机的火电机组厂用电率较高，不利于机组的经济运行；采用新型的汽电双驱引风机，可有效降低火电厂的厂用电率，提高机组的经济性，从而提高火电厂的经济效益。
1概述
锅炉排烟温度控制在我国大致经历了2个阶段：第一个阶段从经济性考虑，在保证空预器等尾部传热元件不发生腐蚀情况下，最大限度降低烟气温度，这个温度根据工程实践，一般控制在120℃左右；第二个阶段为了满足国家环保排放标准提高需要，低低温静电除尘器被广泛采用，同时，低温省煤器等节能设备的大量利用，使得锅炉排烟温度进一步降低到90℃。但锅炉排烟温度的大幅降低，带来了锅炉尾部设备腐蚀损坏风险增加的问题，其中尾部烟道烟气低温腐蚀是近年来发生频率较高且严重影响机组安全运行的问题之一。烟气低温腐蚀是指：烟气硫酸蒸汽在烟气温度低于烟气露点温度时，凝结到受热面、烟道等金属表面，引起设备表面腐蚀，进而导致受热面壁厚减薄直至失效损坏。国内学者对尾部烟道低温腐蚀问题进行了较为深入的研究，对腐蚀机理和预防措施等提出了很多有意义的结论。针对锅炉烟道低温腐蚀的情况，提出了通过控制入炉煤含硫量、合理配风等手段，降低酸露点温度，防止受热面低温腐蚀。提出邻汽加热启动技术、弹性回热技术、广义回热技术等，较大程度上提高了锅炉尾部烟道抗低温腐蚀的性能。通过对尾部烟道管道、设备等采用外包扎保温材料的方法，有效缓解了低温腐蚀问题。但以前国内学者的研究主要着眼于设备改造等，在现有设备状态下通过运行优化来缓解低温腐蚀进程则鲜有报道。因此，本文以某超超临界锅炉为研究对象，通过运行优化有效改善了电动引风机及其烟道的低温腐蚀现象，以期为同类型锅炉控制低温腐蚀提供参考。
2运行优化方案
2.1可能存在的问题
若取消电动引风机，虽然可以避免引风机烟道的低温腐蚀，但可能存在以下问题：（1）机组启动时间延长，由于汽动引风机启动前引风机小汽轮机进汽和排汽管道需要暖管疏水，造成锅炉风烟系统启动时间推迟，机组整体启动时间增加。（2）若4台机组全停，则机组无法正常启动。（3）在1台机组运行、多台机组需要同时启动的情况下，各台引风机小汽轮机耗汽总量过大，导致运行机组补水不足。（4）若使用临机汽源启动汽动引风机，在小汽轮机汽源切换过程中，2路汽源温度、压力有较大偏差，会造成引风机小汽轮机应力大幅变化，对引风机小汽轮机的寿命和安全运行有一定影响。（5）RB（故障减负荷）工况下，若跳闸汽动引风机无法立即恢复，取消电动引风机后，会限制机组负荷响应速度。
2.2主要治理方案
电动引风机还可作为汽动引风机备用。综上，保留电动引风机使得机组运行方式更加灵活多样，同时提高了机组运行的安全性。因此，如何降低电动引风机低温腐蚀风险是本文下一步的重点研究方向。对电动引风机系统的主要治理方案有以下2个思路：（1）将引风机存在泄漏的风门进行密封，增设引风机密封风系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该思路的原理是通过密封风的压力，阻止烟气进入电动引风机进出口风门段烟道。但该方法下仍有一定量的残余烟气留在风机烟道内，需对电动引风机入口进气箱、集流器、静叶调整挡板、风机壳体、主轴护套、联轴器、叶轮、烟道内支撑、后导叶、扩压器等内部设备喷砂除锈、防腐喷涂油漆，使得设备具备一定防腐能力。（2）提高电动引风机烟道温度，若烟道能保持适当温度，则可避免烟气冷却凝结。加热烟道有热风加热和建立引风机微循环2种方法。通过热风加热，即从热二次风或热一次风中抽取热风对引风机烟道加热，若要实现这一目标，则需另外布置烟道，此方案不但需要较大的施工和材料费用，而且需要结合机组检修进行施工，实施过程时间非常长。建立电动引风机微循环时，通过微开电动引风机出口电动挡板门建立微循环，以保持引风机烟道在一定温度以上。
2.3方案比较
与其他方案相比，汽动引风机与电动引风机建立微循环的方案有以下优势：（1）没有设备投入和设备检修维护工作量。（2）可利用调停机会进行实施，实施过程简便，起效快速，并可长久保持。（3）维持烟气微循环，汽动引风机需要额外增加一定蒸汽量，但用量较小，相对方案一，使用蒸汽量大为减小，并可节省防腐风机电耗。综上，建立微循环的方案优势明显，但若要达到缓解低温腐蚀的目的，还需对烟道温度和烟气酸露点温度进行计算比较。烟道温度过高，可保证烟道不发生腐蚀，但会增加汽动引风机耗汽量；烟道温度过低，达不到控制低温腐蚀的目的。
3整改及预防措施
3.1返厂处理并监督检修工艺
（1）清洗电动机定子并加热干燥，干燥后按照国标要求进行相关试验，检查电动机转子外观是否有裂纹，转子笼条与短路环焊接处是否有开焊的迹象。（2）对转子所有焊口部位、笼条与短路环焊接处进行无损探伤。（3）拆除所有的楔键压板，取出楔键进行检查修整。（4）取出楔键压板处的断丝，如果空间有限，重新钻攻加大压板紧固螺纹孔。将铁心部位重新压紧。安装楔键并利用工装进行紧固。（5）将电动机转子整体加热至120℃，在热态下再次紧固楔键。处理楔键端部，打磨后焊接。重新安装楔键压板并固定好。检修后重新安装，引风机启动运行平稳，各项振动数据正常，运行至今再未发生同类原因引起的引风机电动机故障。
3.2加强巡点检管控，提高故障分析能力
（1）由于存在制造隐患，在每次停机时必须检查引风机电动机内部各部件的紧固情况。（2）加强日常巡点检质量，提升精密点检与设备劣化分析水平，定期采集引风机电动机振动波形和频谱并进行分析、总结。（3）加装电动机在线振动测点，实现实时监测。（4）利用停机检修机会，测量引风机电动机定子、转子气隙。针对现场实际情况，1号、2号锅炉4台引风机均制作电动机转子抱闸装置。对1号、2号锅炉引风机制作风机转子制动装置及其支撑托架。（5）加强生产调度信息管理，认真执行相关规程，进一步强化运行、检修人员对规程及技能的培训，全面提升生产管理水平。
结语
锅炉排烟温度的降低，使得尾部烟道设备低温腐蚀日益成为影响锅炉安全运行的掣肘。对某超超临界锅炉备用电动引风机进行微循环建立，可保持电动引风机内烟气温度在75℃~80℃，绝大多数区域略高于该锅炉设计煤种和常用煤种的烟气酸露点温度。运行结果表明，低温腐蚀现象得到了有效缓解，取得了良好的效果。
参考文献
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论文作者:雷集晴
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/21
标签：引风机论文; 低温论文; 烟道论文; 锅炉论文; 烟气论文; 机组论文; 温度论文; 《电力设备》2019年第10期论文;