摘要：火电厂运行中锅炉是非常重要的一部分，从火电厂运行情况来看，锅炉设备的消耗较大，其中引风机消耗现象较为明显。如何做好引风机节能改造措施，是电厂企业亟待思考的一个问题。下面文章就对火电厂锅炉引风机系统运行进行分析，并探讨风机节能中常见故障的解决对策，希望能够为相关人员提供一些有价值的建议。
关键词：火电厂；锅炉引风机；风机节能；故障分析
火力发电厂中锅炉引风机是重要的辅机设备，因其输送的是含尘量大、温度高的烟气，具有风量大、风压高、耗电量巨大的特点，因此其运行的可靠性、经济性将直接影响到电厂运行的经济性。传统的锅炉引风机控制是感应电动机全速运转，根据运行参数的要求通过调节风门或挡板开度的大小来对风量、风速进行调节，实际在机组运行中引风机挡板的开度一般保持在700%-80%之间，相当一部分能量消耗在挡板的阻力降上，造成电能的浪费，不利于机组运行指标与经济性的调节。因此对引风机进行变频节能改造，是发电厂降低电动机功耗、达到高效节能和高效运行目的重要手段。
1循环流化床锅炉风机系统概述
锅炉风机常见于锅炉燃烧系统、给风系统和通风系统等结构中。循环流化床锅炉在燃烧过程中会在其燃烧室内产生大量的床料,床料的流化、炉渣的排放以及烟灰的输送等环节基本上都是靠风来实现的。因此,循环流化床锅炉区别于其他一般类型锅炉的典型特点之一就是具有更为复杂的风系统,风机种类繁多;其运行情况直接影响循环流化床锅炉的经济、安全运行。循环流化床锅炉的风系统主要包括燃烧用风和输送用风系统两个部分,常用到的设备主要有一次风机、二次风机、引风机、点火风机和排粉风机等风机设备。其中,一次风机、二次风机和引风机是循环流化床锅炉的主要耗电辅机设备,在床料流化、助燃和维持炉膛负压、平衡炉膛通风等方面发挥着重要的作用。。在循环流化床锅炉风机系统中,一次风机多为容量较大的高压风机,在锅炉工作中用途最多、功率最大,一次用风量占锅炉总风量的比重高达65%以上。相比之下,二次风机的容量一般较小,所产生的风量一般为总风量的30%左右。二次风机送出的风主要经过空气预热器进行加热以后,由二次风口送入燃烧室,利用所携带的氧气起到炉内助燃的作用;同时,二次风还能够有效地调整炉内温度场的分布,防止和避免局部烟气温度过高;引风机在循环流化床锅炉工作过程中主要起到维持炉内负压、保证炉膛内通风平衡的作用;同时,将炉膛床料燃烧后所产生的烟气从锅炉中抽出,经除尘装置除尘后由烟囱排入大气。通常情况下,引风机主要采用低压头大流量的离心风机,是确保循环流化床锅炉安全运行必不可少的设备之一。
2系统运行分析
锅炉必须时时维持炉膛负压在一定安全范围内,而在实际运行过程中,炉膛负压随生产量、工况和环境的变化而变化,而锅炉送/引风机系统不能根据负荷的变化做自动调节跟随,即鼓风机、引风机一直工频运行,导致炉膛负压处于波动状态,不利于锅炉安全稳定运行,而且造成了系统的能源浪费。风机系统现场的控制是根据生产和工艺需要,调节阀门的开度来平衡供风风量和风压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种操作方式使很大一部分电能浪费在克服阀阻力做无用功上,而且操作方式复杂,响应时间较长,需人工调节或主控台值班人员监测调节电动阀,增加了工人劳动量。同时设备长时间高速运转,电气和管道系统机械磨损严重,增加维修费用,降低使用寿命。电机采用直启方式,直接启动电流冲击非常大,是额定电流5~6倍的启动电流,可能造成电网电压跌落,欠压保护动作,导致设备跳闸,使电机启动失败并影响其他用电设备的正常运行;过大的启动电流会使电机迅速发热,加速其绝缘老化,影响电机使用寿命。
3火电厂锅炉引风机节能中常见故障分析和对策
3.1风机出力故障及解决对策
风机出力降低的原因主要有以下几点：（1）气体成分变化或气体温度高，使密度减小；（2） 风机出口管道、风门积杂物堵塞；（3）入口管道风门或网罩积杂物堵塞；（4）叶轮入口间隙过大或叶片磨损严重；（5）转速变低。提高风机出力可以采取以下几种方法：（1）合理布置烟风管道系统，降低系统阻力，减少出入口压差，提高风机流量；合理选取烟风管道截面，不使风速过高，减少摩擦阻力；合理布置管道走向，减少弯头数量或采用阻力较小的转向方式，减少局部阻力；（2）清除烟风道内的杂物、积灰，保持风道壁面光滑。（3）加强设备检修维护，在安全范围内尽量减小出口环间隙，以减少风机内漏风损失；（4）清理叶片及风壳积灰，保证流通截面清洁；（5）对磨损的叶片及时更换修补，保证叶型；（6）保持导向叶片（或挡板）动作同步。（7）适当加长叶片。（8）提高风机转速。
3.2启动时变频器重故障及解决对策
实际在进行引风机高压变频器带负载启动试验时，变频器启动数秒后发出“过流保护动作”(重故障)，变频器切为工频运行。造成这种问题的主要原因是由于高压变频器是通过低频启动、逐渐增频的方式来完成启动过程的。初启动时，为了减小启动电流，启动频率一般设置的非常小(设备默认3Hz)，启动时间过后变频器输出频率逐渐增大至设定频率。在这个过程中有3个参数可能导致变频器过流保护动作。这就需要相关工作人员做好这部分的调压试验根据实际试验结果，适当将高压变频器启动频率升高为电动机起动平稳无异常。并且，根据实际试验结果，适当将高压变频器启动时间延长为电动机起动平稳无异常，适当将高压变频器加速时间延长为秒)，电动机起动平稳无异常。
结语
实践证明,变频改造具有显著的节电效果,是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率,又满足了生产工艺要求,并且还大大减少了设备维护、维修费用,另外当采用变频调速时,由于变频装置内的直流电抗器能很好的改善功率因数,也可以为电网节约容量。直接和间接经济效益十分明显。
参考文献
[1]李学生.低压风机变频节能技术的研究与应用[J].现代矿业,2018(3):200-203.
[2]张德全.变频技术在电厂水泵与风机中的运用综述[J].变频器世界,2018(6):52-54.
[3]马瑞.电厂引风机运行效率低的原因分析及变频改造[J].电力安全技术,2018(1):51-53.
论文作者:郭溪彬
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：风机论文; 锅炉论文; 流化床论文; 引风机论文; 变频器论文; 炉膛论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第3期论文;