華陽發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×300 MW機(jī)組，鍋爐為DG1025/18.2-Ⅱ6型亞臨界煤粉爐，配置2臺(tái)LPA10320/3883型回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器（空預(yù)器）。引風(fēng)機(jī)為沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠制造的Y4  2×73  2№28. 5F型風(fēng)機(jī)，采用入口擋板節(jié)流調(diào)節(jié)。機(jī)組自投產(chǎn)以來逐漸暴露出設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝等方面的問題，空預(yù)器漏風(fēng)嚴(yán)重，漏風(fēng)系數(shù)長(zhǎng)期在20%左右，引起鍋爐效率下降，同時(shí)也增大了送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的出力和電耗，鍋爐在300 MW負(fù)荷時(shí)引風(fēng)量嚴(yán)重不足，處于缺氧燃燒狀態(tài)，嚴(yán)重影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。引風(fēng)機(jī)依靠入口擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量，效率低、能耗大、調(diào)節(jié)性能差，運(yùn)行費(fèi)用高，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、設(shè)備改造情況
1.1空預(yù)器改造
    空預(yù)器漏風(fēng)主要發(fā)生在徑向密封和固定密封2個(gè)部位，分析認(rèn)為主要存在以下問題。
    (1)自動(dòng)跟蹤調(diào)整裝置不可靠  動(dòng)靜間隙的檢測(cè)裝置難以在高溫環(huán)境中正常工作，運(yùn)行中經(jīng)常損壞，造成空預(yù)器密封間隙自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)不能正常投入。加之，控制裝置設(shè)計(jì)不完善，缺乏應(yīng)有的保護(hù)功能，一旦控制裝置失靈，容易造成空預(yù)器卡死或間隙調(diào)整至最大，甚至造成密封片損壞。
    (2)固定密封使用壽命短  由于固定密封僅采用2塊6mm厚的鋼板搭接而成，密封效果差，漏風(fēng)量大，且由于熱一、二次風(fēng)中含有灰塵，這樣在產(chǎn)生漏風(fēng)的同時(shí)還會(huì)發(fā)生嚴(yán)重磨損，使密封板壽命縮短，特別是一次風(fēng)與煙氣側(cè)，密封板僅使用3個(gè)月即磨出孔洞，使漏風(fēng)急劇增加，為主要漏風(fēng)點(diǎn)。
    (3)扇形板端部密封效果差扇形板內(nèi)側(cè)端部為一鉸軸連在中心筒上，外側(cè)端部由調(diào)整裝置拉桿拉動(dòng)，在熱態(tài)轉(zhuǎn)子調(diào)整時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)曲面，因此無法采取有效的密封措施，僅采取一塊擋板進(jìn)行密封，漏風(fēng)大，使用壽命短。
    針對(duì)上述問題決定采用VN密封技術(shù)對(duì)空預(yù)器進(jìn)行改造，改造主要包括：
    (1)扇形板全部更換為新扇形板。取消扇形板固定密封及扇形板的自動(dòng)跟蹤調(diào)整裝置，預(yù)先計(jì)算出扇形板具體位置，使扇形板在任何負(fù)荷工況下均能適應(yīng)轉(zhuǎn)子熱變形。同時(shí)用鋼板進(jìn)行密封焊接，形成完整的焊接結(jié)構(gòu)，做到機(jī)殼與扇形板間無漏風(fēng)。
    (2)采用與相對(duì)應(yīng)的扇形板外緣寬度相同的一次風(fēng)至煙氣側(cè)和二次風(fēng)至煙氣側(cè)的軸向密封擋板。預(yù)先計(jì)算出弧形板具體位置，使弧形板在任何負(fù)荷工況下均能適應(yīng)轉(zhuǎn)子熱變形。同時(shí)用鋼板進(jìn)行密封焊接，改調(diào)整機(jī)構(gòu)為焊接結(jié)構(gòu)，保證機(jī)殼與弧形板間無漏風(fēng)。
    (3)將軸向密封由24道改為48道，改單密封為雙密封，提高密封效果。
    綜上所述，空預(yù)器經(jīng)VN密封技術(shù)改造后，漏風(fēng)率A側(cè)降為5.60%，B側(cè)降為4.58%，平均漏風(fēng)率為5. 09%，保證了機(jī)組300 MW負(fù)荷時(shí)引風(fēng)、一次風(fēng)有裕量，確保了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。改造后漏風(fēng)率大幅度降低，鍋爐排煙損失減少，引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)的節(jié)能效果明顯。
1.2變頻器的應(yīng)用
    目前電站引風(fēng)機(jī)均采用葉片式風(fēng)機(jī)，包括離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)2大類。離心風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、設(shè)計(jì)點(diǎn)效率較高、制造成本較低、噪聲較小等優(yōu)點(diǎn)，但由于調(diào)峰的需要，風(fēng)機(jī)運(yùn)行不在設(shè)計(jì)點(diǎn)，故存在效率低、損失大、調(diào)節(jié)性能不好、不能投自動(dòng)調(diào)節(jié)等問題。經(jīng)過對(duì)各種節(jié)能方案的比較和研究，決定采用變頻器進(jìn)行節(jié)能改造。變頻調(diào)節(jié)不僅能節(jié)省電能，而且具有啟動(dòng)靈活、維修簡(jiǎn)單、可延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)壽命等優(yōu)點(diǎn)。
    日本某公司曾在1臺(tái)送風(fēng)機(jī)上做過各種調(diào)節(jié)方式的比較試驗(yàn)，其結(jié)果見表1。
    引風(fēng)機(jī)設(shè)備在設(shè)計(jì)選型時(shí)留有較大裕量，因此普遍配置偏大，另由于通常采用擋板節(jié)流調(diào)節(jié)，能量損失也很大。改為變頻調(diào)節(jié)后節(jié)能效果非常明顯。
2、改造對(duì)廠用電率的影響
2.1改造后引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)結(jié)果及分析
    (1) 300 MW負(fù)荷下引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)機(jī)組額定負(fù)荷運(yùn)行、鍋爐燃燒穩(wěn)定且試驗(yàn)煤質(zhì)相近的條件下，引風(fēng)機(jī)在變頻工況下運(yùn)行效率為81. 71%/80. 71%，功率為917. 5/947.5 kW，單位功耗為1.973 5 kW-h/t;而在工頻工況下運(yùn)行效率為63. 26%/61. 21%，功率為1316. 8/1 318.8 kW，單位功耗為2.786 0 kW-h/t。引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行功耗是變頻運(yùn)行功耗的1. 411 7倍。
    (2) 250 MW負(fù)荷下引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)  機(jī)組在250 MW負(fù)荷下運(yùn)行、鍋爐燃燒穩(wěn)定且試驗(yàn)煤質(zhì)相近的條件下，引風(fēng)機(jī)在變頻工況下運(yùn)行效率為84. 95%/83. 71%，功率為683.0/715.5 kW，單位功耗為1. 748 1 kW/h/t;而在工頻工況下運(yùn)行效率為49. 65%/49. 02 Yo．功率為1189.7/116 1.7 kW，單位功耗為2. 957 8 kW-h/t。引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行功耗是變頻運(yùn)行功耗的1. 692 0倍，
    (3) 150MW負(fù)荷下引風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)  機(jī)組在150 MW負(fù)荷下運(yùn)行、鍋爐燃燒穩(wěn)定且試驗(yàn)煤質(zhì)相近的條件下，引風(fēng)機(jī)在變頻工況下運(yùn)行效率為74. 12%/73. 47%，功率為233. 7/244.0 kW，單位功耗為0. 999 4 kW-h/t;而在工頻工況下運(yùn)行效率為24. 44%/21. 60%，功率為1 000. 3/1 038.6 kW，單位功耗為4. 3473 kW-h/t。引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行功耗是變頻運(yùn)行功耗的4.349 9倍。
    (4)引風(fēng)機(jī)變頻和工頻運(yùn)行的單位功耗比較  根據(jù)風(fēng)機(jī)相似理論中的比例定律：同一臺(tái)風(fēng)機(jī)其功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，風(fēng)機(jī)所消耗的功率與轉(zhuǎn)速的3次方關(guān)系下降。采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)之后，入口擋板全開，基本消除了擋板節(jié)流阻力。因此，風(fēng)機(jī)通風(fēng)量變速調(diào)節(jié)比常規(guī)的擋板節(jié)流調(diào)節(jié)可以大大節(jié)能。引風(fēng)機(jī)采用不同的調(diào)節(jié)方式在不同鍋爐負(fù)荷下的單位功耗曲線如圖1所示。由圖可見，引風(fēng)機(jī)工頻工況風(fēng)門調(diào)節(jié)運(yùn)行，單位功耗隨鍋爐負(fù)荷增加而降低；變頻調(diào)節(jié)運(yùn)行的單位功耗隨鍋爐負(fù)荷增加而增加，但在鍋爐額定負(fù)荷下的單位功耗仍較工頻運(yùn)行時(shí)低很多。
    (5)引風(fēng)機(jī)功耗和機(jī)組負(fù)荷關(guān)系  引風(fēng)機(jī)變頻和工頻不同運(yùn)行方式下的功耗和機(jī)組負(fù)荷的變化曲線見圖2。引風(fēng)機(jī)工頻風(fēng)門調(diào)節(jié)運(yùn)行的總功耗隨機(jī)組負(fù)荷的增加而緩慢增加，機(jī)組負(fù)荷由150 MW升至300MW，引風(fēng)總功耗由2000 kW升至2 600 kW;引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)運(yùn)行的總功耗隨機(jī)組負(fù)荷的增加而增加的相對(duì)較快，機(jī)組負(fù)荷由150 MW升至300 MW，引風(fēng)總功耗由500 kW升至2 000 kW，由此可見節(jié)能效果非常明顯，特別是機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)方式運(yùn)行可節(jié)能約75%。
2.2  改造對(duì)廠用電率的實(shí)際影響
    2號(hào)機(jī)組大修前與大修后典型負(fù)荷狀況下的各風(fēng)機(jī)耗電情況見表2、表3，改造前后三年1、2號(hào)機(jī)組主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表4。
    從表2、表3、表4可以看出：在設(shè)備改造前的2000年，發(fā)電量基本相當(dāng)?shù)那闆r下，l、2號(hào)鍋爐3種風(fēng)機(jī)的耗電量相當(dāng)。2001年1月18日大修結(jié)束以后，2號(hào)鍋爐由于空預(yù)器密封改造及引風(fēng)機(jī)改變頻調(diào)節(jié)，引風(fēng)機(jī)電耗率大幅度下降，I司時(shí)一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)耗電量也明顯下降。2001年，在2號(hào)機(jī)組年發(fā)電量比1號(hào)機(jī)組多8022萬kW-h的情況下，2號(hào)鍋爐3種風(fēng)機(jī)的耗電量比1號(hào)鍋爐少1  888.7萬kW-h; 2002年，在2號(hào)機(jī)組年發(fā)電量比1號(hào)機(jī)組多27 199萬kW-h的情況下，2號(hào)鍋爐3種風(fēng)機(jī)的耗電量比1號(hào)鍋爐少l 475.7萬kW-h;同比按年發(fā)電量150 000萬kW-h(利用小時(shí)5 000 h)計(jì)算，2001年可以節(jié)約1 963.4萬kW-h;2002年為1935.6萬kW-h;即每年可以節(jié)約廠用電1 900萬kW-h以上；按2002年綜合上網(wǎng)電價(jià)0.26元/kW-h計(jì)算，每年可以節(jié)約494萬元。
（轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明：富通新能源生物質(zhì)鍋爐http://m.hyaqg.cn/swzglcp/）