火力發(fā)電機(jī)組節(jié)電技術(shù)手冊

華能 火力發(fā)電 機(jī)組節(jié) 電技術(shù) 手冊 中國華能集團(tuán)公司 二 一 年 三 月 前 言 節(jié)能降耗水平是衡量發(fā)電 企業(yè)技術(shù)及 管理水平的重要指標(biāo)，關(guān)系企業(yè)的核心競爭力和長期盈利能力。近 兩 年來，隨著國內(nèi)其他發(fā)電集團(tuán) 公司火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能降耗力度的不斷加大， 超（超）臨界機(jī)組的大規(guī)模投產(chǎn)，華能集團(tuán) 公司供電煤耗和發(fā)電廠用電率 指標(biāo)領(lǐng)先的優(yōu)勢 逐步縮小 。面對 節(jié)能減排 嚴(yán)峻的形勢，華能集團(tuán)公司曹培璽總經(jīng)理在年度工作會 上 提出要“加強(qiáng)節(jié)能降耗管理，嚴(yán)格執(zhí)行一票否決，確保集團(tuán)公司總 體能耗水平 和主力機(jī)型的能耗指標(biāo) 保持行業(yè)領(lǐng)先地位”， 并強(qiáng)調(diào) 30 萬千瓦及以上機(jī)組的能耗指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，是華能集團(tuán)節(jié)能減排工作的重點(diǎn)目標(biāo)和重點(diǎn)工作。 華能集團(tuán) 公司 多年來有敢為人先的優(yōu)良傳統(tǒng)，有多年優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)的積累、良好的設(shè)備基礎(chǔ)以及西安熱工 研究 院強(qiáng)有力的技術(shù)支持。為實(shí)現(xiàn)華能集團(tuán)公司 火力發(fā)電機(jī)組 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和主力機(jī)型能耗指標(biāo)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先的目標(biāo)， 2009 年 4 月 7 月，華能集團(tuán)公司先后多次組織召開節(jié)能降耗專題會議， 安排部署節(jié)能降耗工作 。主要開展的工作有：深入分析公司技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成情況，開展能耗指標(biāo)對標(biāo)工作； 安排 西安熱工研究院開展 60 萬千瓦及以上超（超）臨界機(jī)組節(jié)能診斷工作， 深入 研究 導(dǎo)致 機(jī)組 能耗高 的主要 問題及 原因，并制定具體的技術(shù)改進(jìn)方案； 提出 各機(jī)組能耗指標(biāo) 近期 目標(biāo) 值 ，要求積極開展能耗指標(biāo)創(chuàng)優(yōu)活動 ；檢查節(jié)能降耗工作進(jìn)展，督促電廠進(jìn)一步落實(shí)華能集團(tuán)公司的部署和要求，抓緊實(shí)施節(jié)能診斷提出的改進(jìn)措施，促進(jìn)節(jié)能降耗工作長期持續(xù)開展。 為 全面提升華能火力發(fā)電機(jī)組節(jié) 電技術(shù) 水平，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司確立的能耗指標(biāo) 近期 目標(biāo)值， 以集團(tuán)公司 2007 年制訂的 300MW 機(jī)組節(jié)能降耗實(shí)施導(dǎo)則為基礎(chǔ)，結(jié)合 2009 年600MW 超（超）臨界機(jī)組節(jié)能診 斷分析工作經(jīng)驗(yàn)， 綜合考慮在設(shè)備選型、 技術(shù)改造 、運(yùn)行 控制 、檢修維護(hù) 等 方面 的節(jié)電工作 ， 在 華能集團(tuán)公司安全監(jiān)督與科技環(huán)保 組織 安排下，由 西安熱工 研究 院 負(fù)責(zé) 制訂 本導(dǎo)則。 i 目 錄 1. 范圍 . 1 2. 參考資料及標(biāo)準(zhǔn) . 1 3. 設(shè)計廠用電率基本要求 . 1 3.1 設(shè)計廠用電率限值 . 1 3.2 電站設(shè)計及設(shè)備選型 . 2 4. 汽輪機(jī)輔機(jī)設(shè)備 . 2 4.1 凝結(jié)水系統(tǒng) . 2 4.2 冷端系統(tǒng) . 3 4.3 給水 系統(tǒng)設(shè)計 . 4 5. 鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng) . 6 5.1 煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計原則 . 6 5.2 風(fēng)機(jī)選型 . 6 5.3 煙風(fēng)系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)改造 . 8 5.4 運(yùn)行控制 . 9 6. 制粉系統(tǒng) . 10 6.1 制粉系統(tǒng)選型 . 10 6.2 制粉系統(tǒng)運(yùn)行控制 . 10 6.3 磨煤機(jī)耗電率 . 11 7. 空氣預(yù)熱器 . 11 7.1 空氣預(yù)熱器密封改造 . 11 7.2 空氣預(yù)熱器吹灰 . 11 8. 脫硫系統(tǒng)及設(shè)備 . 11 8.1 設(shè)備選型 . 11 8.2 運(yùn)行優(yōu)化 . 13 8.3 日常管理與維護(hù) . 15 9. 電除塵器 . 15 ii 9.1 電除塵器節(jié)電基本條件 . 15 9.2 節(jié)電控制基本原則 . 16 9.3 節(jié)電 的主要方法 . 16 9.4 運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn) . 16 9.5 節(jié)電改造 . 17 9.6 運(yùn)行控制 . 18 10. 機(jī)組運(yùn)行管理 . 18 10.1 節(jié)電管理 . 18 10.2 運(yùn)行控制 . 18 附錄 A 1000MW 機(jī)組引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合并改造案例 . 20 附錄 B 300MW 機(jī)組靜葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造案例 . 29 附錄 C 300MW 機(jī)組一次風(fēng)機(jī)節(jié)能改造案例 . 33 附錄 D 脫硫吸收系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化案例 . 38 附錄 E 電除塵器運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整和 節(jié)電改造案例 . 44 1 華能火力發(fā)電機(jī)組節(jié)電技術(shù)導(dǎo)則 1. 范圍 本導(dǎo)則適用于華能系統(tǒng) 300MW 及以上容量火力發(fā)電機(jī)組， 300MW 以下容量機(jī)組可 參照執(zhí)行。 2. 參考 資料及標(biāo)準(zhǔn) 華能集團(tuán)創(chuàng)建節(jié)約環(huán)保型企業(yè)規(guī)劃（ 2006 年 2010 年） （ 2009 年版） 華能 系統(tǒng) 300MW 汽輪機(jī) 節(jié)能降耗實(shí)施導(dǎo)則 華能 300MW 級 機(jī)組鍋爐 及輔機(jī)設(shè)備 節(jié)能降耗實(shí)施導(dǎo)則 華能火電工程設(shè)計導(dǎo)則 DL 5000 2000火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程 DL/T466 2004 電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)選型導(dǎo)則 DL/T468 2004 電站鍋爐風(fēng)機(jī)選型和使用導(dǎo)則 3. 設(shè)計廠用電率基本要求 3.1 設(shè)計廠用電率 限值 設(shè)計廠用電率是指在設(shè)計工況（或 THA）下，機(jī)組所有輔機(jī)設(shè)備消耗的電功率與發(fā)電機(jī)端部輸出功率之比。為確保華能公司在廠用電率方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，不同類型機(jī)組的 設(shè)計廠用電率應(yīng)達(dá)到表 1 的限值。 表 1 華能火電機(jī)組設(shè)計廠用電率限值 機(jī)組類型 設(shè)計廠用電 率， % 備注 機(jī)組類型 設(shè)計廠用電 率， % 備注 300MW 等級亞臨界濕冷機(jī)組 5.2 300MW 等級亞臨界 直接 空冷 機(jī)組 7.8 電動泵 350MW 等級亞臨界濕冷機(jī)組 5.1 600MW 等級亞臨界 直接 空冷機(jī)組 5.1 汽動泵 350MW 等級超臨界濕冷機(jī)組 4.9 600MW 等級超臨界 直接 空冷機(jī)組 5.1 汽動泵 600MW 亞臨界濕冷機(jī)組 4.9 1000MW 等級超超臨界 直接 空冷機(jī)組 4.9 汽動泵 600MW 等級超臨界濕冷機(jī)組 4.7 300MW 等級間冷機(jī)組 5.3 汽 動泵 600MW 等級超超臨界濕冷機(jī)組 4.7 600MW 等級超臨界間冷機(jī)組 4.8 汽動泵 1000MW 等級超超臨界濕冷機(jī)組 4.5 1000MW 等級超超臨界間冷機(jī)組 4.6 汽動泵 注： 1、表 1 中設(shè)計廠用電率限值包括脫硫系統(tǒng)，對于設(shè)計硫份大于 1.2%的機(jī)組，可適當(dāng)提高； 2 2、對于 燃用 無煙煤 并 配備鋼球磨煤機(jī)的機(jī)組，廠用電率增加 0.6 個百 分點(diǎn) ； 3、對于燃用貧煤或煙煤并配備鋼球磨煤機(jī)的機(jī)組，廠用電率增加 0.33 個百分點(diǎn)； 4、對于 燃用 褐煤的機(jī)組，廠用電率增加 0.4%。 3.2 電 站 設(shè)計及設(shè)備選型 3.2.1 積極推進(jìn) 業(yè)主主導(dǎo)電站設(shè)計的模式，電站設(shè)計 應(yīng) 充分發(fā)揮生產(chǎn)、建設(shè)和研究機(jī)構(gòu)的綜合作用， 應(yīng)達(dá)到電站設(shè)計總體布局合理、 主、 輔機(jī)設(shè)備選型及裕量合理、系統(tǒng)簡化，充分體現(xiàn)節(jié)能、節(jié)電原則， 設(shè)計指標(biāo)領(lǐng)先。 3.2.2 電站設(shè)計和重大 輔機(jī)設(shè)備選擇 應(yīng)充分落實(shí)節(jié)電原則，并在設(shè)計中予以考慮，如設(shè)計時配備凝結(jié)水泵變頻裝置等。 3.2.3 重大 輔機(jī)設(shè)備選擇宜進(jìn)行 可行性論證，特別是空冷機(jī)組的冷卻方式、空冷機(jī)組的排汽壓力、凝汽器面積、主要風(fēng)機(jī)的型式及裕量，必要時，聘請專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行核算。 4. 汽輪機(jī)輔機(jī)設(shè)備 4.1 凝結(jié)水 系統(tǒng) 降低 凝結(jié)水系統(tǒng) 耗電率 的 主要 措施有： 1） 確保 凝結(jié)水泵流量揚(yáng)程特性與系統(tǒng)阻力特性相匹配； 2）提高凝結(jié)水泵運(yùn)行效率； 3）盡量降低凝結(jié)水流量。 4.1.1 凝結(jié)水泵性能與系統(tǒng)阻力特性匹配 凝結(jié)水泵性能（流量揚(yáng)程特性）與系統(tǒng)阻力特性不匹配，造成除氧器水位調(diào)整門（凝結(jié)水調(diào)整門）節(jié)流損失 增大， 凝結(jié)水泵運(yùn)行效率偏離設(shè)計點(diǎn)，凝結(jié)水泵運(yùn)行效率降低。 對于 新設(shè)計機(jī)組 ，優(yōu)先選擇 3 50%容量凝結(jié)水泵，也可選擇 2 100%容量凝結(jié)水泵，凝結(jié)水泵揚(yáng)程選擇應(yīng)根據(jù)凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)計特點(diǎn) 進(jìn)行 仔細(xì)核算，防止凝結(jié)水泵揚(yáng)程選取過大。此外，凝結(jié)水泵電機(jī)宜加裝變頻調(diào)節(jié)裝置，以降低部分負(fù)荷下凝結(jié)水泵耗電率。 在 凝結(jié)水泵電機(jī) 加裝 變頻 調(diào)節(jié)裝置 后 ， 應(yīng)根據(jù)機(jī)組實(shí)際狀況，在保證 凝結(jié)水母管壓力的條件下 ，修改除氧器進(jìn)水控制邏輯，機(jī)組在運(yùn)行中保持除氧器進(jìn)水門全開，采用變頻裝置調(diào)節(jié)除氧器水位。此外，及時調(diào)整低旁減溫水壓力低保護(hù)定值、給水泵密封水差壓低保護(hù)定值、凝結(jié)水壓力低開啟備用泵定值。 凝結(jié)水泵電機(jī)加裝變頻調(diào)節(jié) 裝置后， 600MW 及以上超（超）臨界機(jī)組凝結(jié)水泵耗電率不大于 0.2%，其他機(jī)組凝結(jié)水泵耗電率不大于 0.22%。 4.1.2 提高凝結(jié)水泵運(yùn)行效率 凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行，其運(yùn)行效率得到一定的改善 （ 相對于定速運(yùn)行 ） ，但凝結(jié)水泵本身的效率 有一定的 下降，造成 凝結(jié)水泵耗功增大 。通過凝結(jié)水泵 性能 診斷試驗(yàn)，確認(rèn) 3 凝結(jié)水泵 運(yùn)行 效率 （ 一般情況下效率應(yīng)達(dá)到 80%以上 ） ， 作為凝結(jié)水泵 增效改造的 依據(jù) 。 4.1.3 雜項用水治理 通過 凝結(jié)水雜項用水 的 治理，進(jìn)一步降低凝結(jié)水泵出口流量，達(dá)到節(jié)電的效果。 根據(jù)機(jī)組運(yùn)行需要 ， 通過 安裝高質(zhì)量可調(diào)節(jié)閥門， 合理 控制雜用水用量，能 有效降低凝結(jié)水泵的出口流量和廠用電消耗。 4.2 冷端系統(tǒng) 4.2.1 循環(huán)水泵 循環(huán)水泵節(jié)約廠用電 的 主要措施有： 1）循環(huán)水系統(tǒng)配置； 2）循環(huán)水泵變速 (雙速 )運(yùn)行； 3）提高循環(huán)水泵效率。 （ 1）循環(huán)水 系統(tǒng)配置 對于循環(huán)水系統(tǒng)宜 采用擴(kuò)大單元制供水系統(tǒng) ， 每臺機(jī) 組 設(shè)兩臺循環(huán)水泵， 循環(huán)水母管之間需 設(shè)聯(lián)絡(luò)門， 實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)、不同負(fù)荷下循環(huán)水泵優(yōu)化運(yùn)行，如： 夏季 1 臺機(jī)組2 臺循環(huán)水泵運(yùn)行；春、秋季 2 臺機(jī)組 3 臺循環(huán)水泵運(yùn)行；冬季 1 臺機(jī)組 1 臺循環(huán)水泵運(yùn)行。 對于每臺 機(jī)組 設(shè)兩臺循環(huán)水泵，應(yīng)優(yōu)先采用至少一臺循環(huán)水泵 具備高低速功能的方案；也可 采用 動葉 調(diào)節(jié) 或變頻調(diào)節(jié)方式。每臺機(jī)組也可設(shè)三臺循環(huán)水泵，可不采用動葉可調(diào)、高低速和變頻調(diào)節(jié)方式。 （ 2）循環(huán)水泵變速運(yùn)行 循環(huán)水泵變速運(yùn)行節(jié)電有一定的限制條件。在汽輪機(jī)排汽壓力未達(dá)到極限背壓之前，循環(huán)水泵變速 (變頻或雙速 )運(yùn)行節(jié)電和機(jī)組的最佳運(yùn)行真空緊密相關(guān)，此時不宜單純考慮節(jié)約廠用電，應(yīng)該以機(jī)組的運(yùn)行真空為最佳值作為衡量依據(jù)，即運(yùn)行真空未達(dá)到最佳值，不應(yīng)采用循環(huán)水泵變速運(yùn)行節(jié)約廠用電。 循環(huán)水泵變速應(yīng)優(yōu)先選擇雙速方案（高、低速）。對于配置兩臺循環(huán)水泵的機(jī)組，原則上推薦一臺循環(huán)水泵 雙速改造，這樣單臺機(jī)組循環(huán)水泵的運(yùn)行方式有一機(jī)一泵（低速）、一機(jī)一泵（高速）、一機(jī)兩泵（一高速、一低速）、一機(jī)兩泵（兩臺高速）四種，通過冷端系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)，尋求在機(jī)組 不同 負(fù)荷、不同循環(huán)水溫度條件下的機(jī)組最佳真空和循環(huán)水泵的最佳運(yùn)行方式，真正實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)冷端系統(tǒng)的節(jié)電和節(jié)能。典型機(jī)組循環(huán)水泵運(yùn)行方式優(yōu)化曲線見 華能火電機(jī)組節(jié)能降耗技術(shù)導(dǎo)則 附錄 A。 冷端 系統(tǒng) 運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)得出的循環(huán)水泵最佳運(yùn)行方式一定要和設(shè)備的具體 操作特點(diǎn)相結(jié)合 ，充分考慮循環(huán)水泵變速倒線的實(shí)際情況，原則上優(yōu)化結(jié)果不能導(dǎo)致在一周或較短的時間內(nèi)循環(huán) 水泵電機(jī)頻繁改接線。 4 （ 3）循環(huán)水泵增效改造 循環(huán)水泵設(shè)計配套偏差、運(yùn)行磨損等造成循環(huán)水泵效率下降，廠用電增加?，F(xiàn)代高效循環(huán)水泵的運(yùn)行效率能達(dá)到 85%以上甚至更高，當(dāng)循環(huán)水泵實(shí)際運(yùn)行效率低于 76%時，可考慮進(jìn)行循環(huán)水泵增效改造。 （ 4） 海水脫硫機(jī)組增設(shè)循環(huán)水旁路 對于使用海水脫硫的機(jī)組，應(yīng)增設(shè)凝汽器冷卻水旁路，當(dāng)水溫較低時部分冷卻水走旁路，既保證了海水脫硫的水量，也降低了凝汽器冷卻水流量，從而降低了 凝結(jié) 水過冷度。同時絕大部分海水走旁路，降低了循環(huán)水系統(tǒng)阻力，降低了循環(huán)水泵功耗。 4.2.2 開式冷卻水系統(tǒng) 為 適應(yīng)季節(jié)變化機(jī)組開式冷卻水流量的不同需求，開式冷卻水泵節(jié)電可以采取如下措施 ： 1）冬季工況下，停運(yùn)開式水泵（升壓泵），開式 冷卻 水通過旁路自流。對循環(huán)水泵揚(yáng)程較小，部分開式 冷卻 水 冷卻設(shè)備 用水量要求較高的情況下，可以增設(shè)單獨(dú)的增壓泵（如冷卻器冷卻水等）。 2）開式冷卻水泵雙速改造，在春秋季節(jié)低速運(yùn)行，降低開式 水 泵電耗。夏季高溫時，高速運(yùn)行。 4.3 給水 系統(tǒng) 設(shè)計 300MW 機(jī)組 主給水系統(tǒng) 常規(guī) 設(shè)計 方案見 圖 1，優(yōu)化設(shè)計方案見 圖 2，圖 2 的設(shè)計方案減少了一個電動閥和一個逆止閥，有利于機(jī)組節(jié)能和節(jié)電 。在新建機(jī)組設(shè)計中宜采用圖 2 的設(shè)計方案，對于在役機(jī)組也可采用圖 2 的方案改進(jìn)給水系統(tǒng)。 600MW 及以上超臨界 機(jī)組 主給水系統(tǒng) 常規(guī) 設(shè)計 方案見 圖 3，優(yōu)化設(shè)計方案見 圖 4，圖 4 的設(shè)計方案減少了一個電動閥和一個逆止閥，有利于機(jī)組節(jié)能和節(jié)電。在新建機(jī)組設(shè)計中宜采用圖 4 的設(shè)計方案，對于在役機(jī)組也可采用圖 4 的方案改進(jìn)給水系統(tǒng)。 高加 去鍋爐 給水泵 5 圖 1 300MW 機(jī)組給水系統(tǒng)設(shè)計方案 圖 2 300MW 機(jī)組給水系統(tǒng) 優(yōu)化 設(shè)計方案 圖 3 600MW 超臨界 機(jī)組給水系統(tǒng)設(shè)計方案 圖 4 600MW 超臨界 機(jī)組給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案 高加 去鍋爐 給水泵 去鍋爐 給水泵 高加 高加 去鍋爐 給水泵 6 5. 鍋爐 煙風(fēng)系統(tǒng) 5.1 煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計 原則 5.1.1 風(fēng)機(jī)進(jìn)口管道 布置 應(yīng)盡量保證氣流均勻地進(jìn)入葉輪和充滿葉輪進(jìn)口截面。 5.1.2 風(fēng)機(jī)出口管道應(yīng)盡量有 3 5 倍管徑的直管段。當(dāng)安裝位置受到限制，風(fēng)機(jī)出口沒有足夠的直管道 而需要 轉(zhuǎn)彎 或分流 時， 彎頭應(yīng) 采用順向彎頭， 彎頭內(nèi)宜設(shè)導(dǎo)流葉片；分流支管應(yīng) 圓滑 過渡。 5.1.3 風(fēng)煙系統(tǒng)設(shè) 計的其它注意事項按 DL/T 468 2004電站鍋爐風(fēng)機(jī)選型和使用導(dǎo)則第 10 章 風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)定進(jìn)行。 5.2 風(fēng)機(jī)選型 5.2.1 風(fēng)機(jī)選型主要是考慮鍋爐風(fēng)機(jī)與 風(fēng) （ 煙 ） 系統(tǒng)相匹配，一是必須全面準(zhǔn)確提供風(fēng)機(jī)選型設(shè)計所需的原始數(shù)據(jù)和各工況參數(shù)；二是合理確定風(fēng)機(jī)的型式和大小。 要合理確定風(fēng)機(jī)選型設(shè)計參數(shù)，必需提供正確完整的原始數(shù)據(jù)和合理選擇風(fēng)量和風(fēng)壓裕量。為合理確定風(fēng)量和風(fēng)壓裕量，業(yè)主單位必須深入了解鍋爐和輔助設(shè)備制造廠提供的參數(shù)是否留有裕量及其大小 (特別是空氣預(yù)熱器一、二次風(fēng)的漏風(fēng)率、制粉系統(tǒng)的出力及阻力 )；設(shè)計院的管道設(shè)計是否合理和風(fēng) (煙 )量及阻力計算時是否已留有裕量，防止裕量層層加碼，造成風(fēng)機(jī)選型過大。 5.2.2 風(fēng)機(jī)選型必須的原始數(shù)據(jù) （ 1） 當(dāng)?shù)貧庀髼l件 a 大氣壓力 b 干、濕空氣溫度 c 空氣相對濕度 d 濕空氣標(biāo)準(zhǔn)密度 （ 2）鍋爐熱力計算和空氣動力計算結(jié)果 （ 包括各典型工況 ） （ 3）鍋爐各典型工況下風(fēng)機(jī)參數(shù) 各典型工況包括： a 選型工況 （ TB） ； b BMCR 工況； c 發(fā)電機(jī)組滿發(fā) （ 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ） 工況； d 50%BMCR 工況； e 不投油最低穩(wěn)燃工況； f 鍋爐點(diǎn)火啟動工況。 各典型工況下的風(fēng)機(jī)參數(shù)包括： 7 a 風(fēng) （ 煙 ） 量； b 風(fēng) （ 煙 ） 系統(tǒng)總阻力 （ 即風(fēng)機(jī)壓力，以往稱全壓 ） ； c 風(fēng)機(jī)入口側(cè)系統(tǒng)總阻力 （ 即風(fēng)機(jī)入口全壓 ） ； d 介質(zhì)溫度； e 介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)密度 (介質(zhì)為空氣時為當(dāng)?shù)貪窨諝鈽?biāo)準(zhǔn)密度；介質(zhì)為煙氣時為風(fēng)機(jī)入口濕煙氣標(biāo)淮密度 )。 （ 4）機(jī)組在不同負(fù)荷下年運(yùn)行小時數(shù) 5.2.3 合理選取 風(fēng)量和風(fēng)壓裕量 （ 1）基本風(fēng)煙量 一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的基本風(fēng)量按 DL 5000 2000火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程確定。 （ 2）風(fēng)量、風(fēng)壓裕量 一次風(fēng)機(jī)：風(fēng)量裕量宜 選取 20% 25%，另加溫度裕量，溫度裕量可按 “ 夏季通風(fēng)室外計算溫度 ” 確 定；壓力裕量宜 選取 20% ， CFB 鍋爐可提高到 25%。 送風(fēng)機(jī)：當(dāng)采用三分倉或管箱式空氣預(yù)熱器時，風(fēng)量裕量宜 選取 5% 10%，另加溫度裕量， 溫度裕量 可按 “ 夏季通風(fēng)室外計算溫度 ” 確定；壓力裕量宜 選取 10% 20%。 引風(fēng)機(jī)： 煙氣量裕量宜選取 10%，另加 15 的溫度裕量；風(fēng)機(jī)壓力裕量宜 選取 20%。當(dāng)送風(fēng)機(jī)出口接有冷一次風(fēng)機(jī)時，一次風(fēng)機(jī)裕量和送風(fēng)機(jī)裕量分別計算，送風(fēng)機(jī)二次風(fēng)量裕量宜選取 10%；送風(fēng)機(jī)壓力裕量宜為 20%。 當(dāng)引風(fēng)機(jī)與脫硫系統(tǒng)的增壓風(fēng)機(jī)合并時，由于壓力高，風(fēng)機(jī)壓力裕量宜 選取 15%。 （ 3） 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 一 般情況下，一次風(fēng)機(jī)宜選 用 4 極電機(jī) (1485r/min)；送風(fēng)機(jī)宜選用 4 極或 6 級電機(jī)(1485r/min 或 980r/min)；引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速宜選用 6 極以下電機(jī) (即最高 980r/min)。 5.2.4 合理選擇風(fēng)機(jī)的型式和型號大小 （ 1） 風(fēng)機(jī)型式選擇原 則上 宜 按比轉(zhuǎn)速確定，即先按 TB 工況參數(shù)計算出所需風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速，然后選取比轉(zhuǎn)速最接近的風(fēng)機(jī)型式。 不同類型風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速參考范圍見表 2 。 表 2 不同類型風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速參考范圍 風(fēng)機(jī)類型 比轉(zhuǎn)速 備注 離心式風(fēng)機(jī) 18 80 靜調(diào)子午加速軸流式風(fēng)機(jī) 80 120 單級 靜調(diào)標(biāo)準(zhǔn)軸流和動調(diào)軸流式風(fēng)機(jī) 100 200 8 循環(huán)流化床的高壓流化風(fēng)機(jī) 10 屬鼓風(fēng)機(jī)范疇，宜選用多級離心式風(fēng)機(jī)，或高速單級離心式風(fēng)機(jī)。 （ 2） 按照比轉(zhuǎn)速確定 風(fēng)機(jī)選型 后 ， 再按相似設(shè)計方法確定風(fēng)機(jī)型號大小， 然后將系統(tǒng)阻力特性 (換算到所要選擇的風(fēng)機(jī)特性曲線相同的狀態(tài) )畫到所選的風(fēng)機(jī)性能特性曲線圖上。觀察所要選的風(fēng)機(jī)是否能滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要 ， 即阻力線要完全落在風(fēng)機(jī)穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)且失速裕度足夠。 在滿足安全運(yùn)行需要后，再按機(jī)組不同負(fù)荷下的參數(shù)查出風(fēng)機(jī)效率，并據(jù)各負(fù)荷下的運(yùn)轉(zhuǎn)時間計算出耗電量進(jìn)行比較，選擇年耗 電量最小的風(fēng)機(jī)型號。但在確定風(fēng)機(jī)型式(離心、動調(diào)軸流、靜調(diào)軸流 )時，還要考慮風(fēng)機(jī)設(shè)備費(fèi)、年維護(hù)費(fèi)、基礎(chǔ)費(fèi)、占地大小及運(yùn)行可靠性等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后再最終確定。 5.2.5 風(fēng)機(jī)型式與調(diào)節(jié)方式 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式選取原則：在滿足安全可靠條件下，長期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性最好。用技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較方法與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算評定。 送風(fēng)機(jī)： 300MW 及以上的機(jī)組宜選用動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)。 引風(fēng)機(jī)： 300MW 及以上的機(jī)組宜選用動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)，對于灰分大或負(fù)荷系數(shù)高的機(jī)組亦可選用靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)。 若選用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，也可選用離心式風(fēng)機(jī)。 一 次風(fēng)機(jī)： 300MW 級機(jī)組可選用 動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī) 或離心式風(fēng)機(jī)加變頻調(diào)節(jié)裝置； 300MW 以上容量機(jī)組宜選用雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)。 循環(huán)流化床 (CFB)鍋爐的高壓流化風(fēng)機(jī)、濕法脫硫系統(tǒng)的氧化風(fēng)機(jī)屬鼓風(fēng)機(jī)范疇，流量小的可選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)，其余宜選用多級離心式鼓風(fēng)機(jī)，優(yōu)先選用高速單級離心式鼓風(fēng)機(jī)。 選用離心式和靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)時，可選配雙速電機(jī)，進(jìn)行變級變速調(diào)節(jié)。 風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺數(shù)調(diào)節(jié)，如大型鍋爐 (300MW 及以上容量 )的引風(fēng)機(jī)，若場地布置許可，每爐也可配置 3 4 臺風(fēng)機(jī)。運(yùn)行時視負(fù)荷需要，通過投運(yùn)不同臺數(shù)進(jìn)行初步調(diào)節(jié) 。 選用離心式和靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)時，可選配雙速電機(jī)，進(jìn)行變級變速調(diào)節(jié)。 5.3 煙風(fēng)系統(tǒng)與 風(fēng)機(jī)改造 對于 已投運(yùn)的機(jī)組，三大風(fēng)機(jī) （送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)） 耗電率偏高、風(fēng)機(jī)選型裕量過大、風(fēng)機(jī)與煙風(fēng)系統(tǒng)不匹配，可對煙風(fēng)系統(tǒng)或風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造降低風(fēng)機(jī)耗電率。對于設(shè)計煙煤機(jī)組， 600MW 超（超）臨界機(jī)組三大風(fēng)機(jī)耗電率大于 1.4%、 1000MW 9 超（超）臨界機(jī)組三大風(fēng)機(jī)耗電率大于 1.3%、其他機(jī)組三大風(fēng)機(jī)耗電率大于 1.5%（或機(jī)組滿負(fù)荷時風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低于 80%），應(yīng)查明原因。若風(fēng)機(jī)選型裕量較大，且與煙風(fēng)系統(tǒng)不匹配，則應(yīng)進(jìn) 行風(fēng)機(jī)改造。改造前 必須對原風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱態(tài)性能試驗(yàn)，且試驗(yàn)工況至少需高、中 、低三個負(fù)荷工況，測出系統(tǒng)阻力線。同時 評價風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配情況和風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口管道布置的合理性；確定合理的風(fēng)機(jī)設(shè)計參數(shù)； 確定 風(fēng)機(jī)改造 的 同時有無必要改造系統(tǒng)中的其它設(shè)備和管道。 主要改造方法有： 5.3.1 改造 不合理的管道布置和阻力超常規(guī) 的設(shè)備 。 5.3.2 通過改變 電動機(jī) 級對數(shù) ，降低 風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn) 速 ，以適 應(yīng)實(shí)際系統(tǒng)阻 力。 5.3.3 對于離心式風(fēng)機(jī)和靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)，可將電機(jī)改成雙速電機(jī)，以提高低負(fù)荷時風(fēng)機(jī) 運(yùn) 行效率，降 低廠用電 率。 5.3.4 根 據(jù)試驗(yàn)確定風(fēng)機(jī)改造合理的設(shè)計參數(shù)，經(jīng)選型計算對風(fēng)機(jī)進(jìn)行局部改造或全面改造。 1) 離心式風(fēng)機(jī)局部 改造 主要有：僅更換葉輪 (含切割和加長葉片 ) ；更換葉輪和集流器；更換葉輪、集流器和機(jī)殼舌部；更換葉輪、集流器和機(jī)殼；更換葉輪、集流器、機(jī)殼和調(diào)節(jié)門等。局部改造 至少可 保持傳動組和基礎(chǔ)不動，減少改造工作量，降低成本。 2) 靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)的局部改造主要有：改變?nèi)~輪葉片數(shù)量、安裝角；更換成不同直徑的新葉輪和后導(dǎo)葉，同時更換葉輪進(jìn)口集流器和 更換 擴(kuò)壓器前部。 3) 動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)局部改造有：改變?nèi)~輪葉片的葉型、寬度 、葉片數(shù)量、安裝角；更換成不同直徑的新葉輪和后導(dǎo)葉，同時更換葉輪進(jìn)口集流器和 局部更換 擴(kuò)壓器前部。 5.3.5 對于風(fēng)機(jī)出力過大，調(diào)節(jié)門處于小開度運(yùn)行的離心式風(fēng)機(jī)和靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)，若將風(fēng)機(jī)性能曲線改成轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的性能曲線后，系統(tǒng)阻力線能落在其高效率區(qū)城內(nèi)，運(yùn)行效率 可 顯著提高， 在 5 年內(nèi) 可 回收變頻器改造費(fèi)用 時 ，可將風(fēng)機(jī) 電機(jī) 改為變頻調(diào)節(jié)。否則 ，宜首先采用改造 風(fēng)機(jī)。 5.4 運(yùn)行控制 5.4.1 在滿足鍋爐正常 運(yùn)行條件下，盡可能開大系統(tǒng)中各種風(fēng)門的開度， 減小風(fēng)門的節(jié)流損失。 5.4.2 系統(tǒng)中需隔離的風(fēng)門應(yīng)確保其嚴(yán)密性。 如：熱風(fēng)再循環(huán)風(fēng)門；停用磨煤機(jī)的出口關(guān)斷門；停用暖風(fēng)器的蒸汽門等。 10 5.4.3 在機(jī)組啟停和長期低負(fù)荷運(yùn)行時，可采用單風(fēng)機(jī)運(yùn)行，但需經(jīng)試驗(yàn)確定單風(fēng)機(jī)耗電率比雙風(fēng)機(jī)耗電率低。 5.4.4 運(yùn)行人員要密切關(guān)注風(fēng)煙系統(tǒng)阻力及漏風(fēng)變化情況，及時對阻力增加較多的設(shè)備(主要是空氣預(yù)熱器、暖風(fēng)器、除塵器、脫硫系統(tǒng)煙氣加熱器 GGH 和除霧器等易積灰堵塞的設(shè)備 )進(jìn)行吹灰或清洗，以減小系統(tǒng)阻力；對漏風(fēng)增加較多的設(shè)備 和 煙風(fēng)道及時進(jìn)行治理。 5.4.5 采用變速調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)， 宜 在變速調(diào)節(jié)和風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié) 門間進(jìn)行優(yōu)化配合試驗(yàn)，找出最 節(jié) 電的優(yōu)化 調(diào)整操作方式。 5.4.6 對引風(fēng)機(jī) 和 脫硫增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化配合試驗(yàn)，尋求兩風(fēng)機(jī)總耗電最小的調(diào)整操作方式 ，特別是 機(jī)組 在 低負(fù)荷時可否停運(yùn)一臺甚至停運(yùn)兩臺增壓風(fēng)機(jī) 以 達(dá)到節(jié)電的目的。 6. 制粉系統(tǒng) 6.1 制粉系統(tǒng)選型 制粉系統(tǒng)選型宜根據(jù)設(shè)計煤種和校核煤種的煤質(zhì)特性、可能的煤種變化范圍、負(fù)荷性質(zhì)、磨煤機(jī)適用條件、煤粉細(xì)度要求，并結(jié)合燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，統(tǒng)一考慮制粉系統(tǒng)和磨煤機(jī)的選型。 1）對于大容量機(jī)組，宜優(yōu)先選擇冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，在煤種適合時，宜優(yōu)先選擇中速磨煤機(jī)； 2）當(dāng)煤的干燥無灰基揮發(fā)分大于 10%(或煤的爆炸性指數(shù)大于 1.0)時，制粉系統(tǒng)應(yīng)考慮防爆要求； 3）當(dāng)煤的干燥無灰基揮發(fā)分大于 25%(或煤的爆炸性指數(shù)大于 3.0)時，不宜采用中間儲倉式制粉系統(tǒng)。 電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)選型參見 DL/T466 2004電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)選型導(dǎo)則。 6.2 制粉系統(tǒng)運(yùn)行控制 1）對鋼球磨煤機(jī)，應(yīng)及時加裝鋼球 ,保持在最佳鋼球裝載量的情況下運(yùn)行。在干燥出力、磨煤機(jī)差壓允許范圍內(nèi)，磨煤機(jī)應(yīng)盡量在大出力下運(yùn)行。有條件時，可考慮進(jìn)行小球試驗(yàn)，確定磨煤機(jī)更換小球方案。 2）對中速磨煤機(jī)，為降低制粉系統(tǒng)電耗應(yīng)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷變化 及時調(diào)整磨煤機(jī)運(yùn)行臺數(shù)， 正常運(yùn)行情況下單臺磨煤機(jī)出力應(yīng)調(diào)整到該磨煤機(jī)最大出力的 80%以上運(yùn)行。最 11 低出力不低于最大 出力的 65%。 6.3 磨煤機(jī) 耗 電率 為保證鍋爐燃燒經(jīng)濟(jì)性，磨煤機(jī)首先應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度 值 進(jìn)行調(diào)整，在此基礎(chǔ)上，再適當(dāng)控制磨煤機(jī)耗電率，表 3 給出了不同類型磨煤機(jī)耗電率，供參考。 表 3 不同類型磨煤機(jī)耗電率 單位： % 序號 機(jī)組容量 （ MW） 煤種 低速磨煤機(jī) 中速磨煤機(jī) 風(fēng)扇磨煤機(jī) 鋼球磨煤機(jī) 雙進(jìn)雙出鋼球 磨煤機(jī) RP(HP) MPS 1 300MW 級 煙煤 / 1.1 0.37 0.4 / 2 貧煤 0.64 1.21 0.38 / / 3 無煙煤 1.15 / / / / 4 600MW 級 煙煤 / / 0.37 0.38 / 5 貧煤 / 1.1 / 0.38 / 6 無煙煤 / 1.33 / / / 7 褐煤 / / / 0.62 0.86 8 1000MW級 煙煤 / / 0.33 / / 7. 空氣預(yù)熱器 7.1 空氣預(yù)熱器密封改造 空氣預(yù)熱器 漏風(fēng)率一般不大于 6%，在 6% 8%應(yīng)進(jìn)行檢修， 8% 10%可考慮進(jìn)行密封改造， 高于 10%時應(yīng)采用 新型密封技術(shù)進(jìn)行改造。 7.2 空氣預(yù)熱器吹灰 宜 定期或根據(jù)空氣預(yù)熱器的阻力變化情況進(jìn)行空氣預(yù)熱器吹灰，以保持空氣預(yù)熱器受熱面具有較高的清潔度。 當(dāng) 空氣預(yù)熱器 煙氣側(cè) 壓差 大于 1.2kPa時，應(yīng)利 用檢修機(jī)會 清除受熱面積灰。 8. 脫硫系統(tǒng)及設(shè)備 本節(jié)內(nèi)容主要以石灰石 -石膏法脫硫工藝為例進(jìn)行闡述，其它脫硫工藝可參照執(zhí)行。 8.1 設(shè)備選型 8.1.1脫硫設(shè)備和參數(shù)選取原則 脫硫裝置的設(shè)備和參數(shù)宜根據(jù)鍋爐容量、燃料品質(zhì)、二氧化硫控制規(guī)劃和環(huán)境影響評價要求的脫硫效率、吸收劑的供應(yīng)、脫硫副產(chǎn)物 的 綜合利用、場地布置、脫硫工藝和 12 設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、安全可靠性要求等因素，在兼顧脫硫裝置節(jié)電的前提下，經(jīng)全面分析優(yōu)化后確定。 8.1.2吸收氧化系統(tǒng) 300MW及以上機(jī)組 應(yīng)一臺爐配一座吸收塔。 根據(jù)含硫量情況，可采用 N層噴淋層，也可采用 N+1層噴淋層 ， 宜盡量采用 N+1層噴淋層 ， 這樣可提高漿液循環(huán)泵運(yùn)行的靈活性 ， 降低運(yùn)行電耗。 對大直徑（ 600MW及 以上級）脫硫塔，氣流均布程度對脫硫效率影響 較 大，可優(yōu)先考慮選擇帶有氣流均布設(shè)備（如托盤）的脫硫塔型。 為了降低吸收塔的高度 ， 使氣流分布更加合理 ， 氣液接觸更加充分 ， 同時降低漿液循環(huán)泵的揚(yáng)程，可優(yōu)先采 用變徑塔（漿池直徑大）和 “ 斜切式 ” 吸收塔入口煙道形式。 宜根據(jù)鍋爐容量和含硫量情況合理選擇氧化風(fēng)機(jī)的數(shù)量。當(dāng) 氧化風(fēng)機(jī)計算容量小于6000m3/h時，每座吸收塔宜設(shè)置兩臺全容量或每兩座吸收塔設(shè)置三臺 50%總 容量的氧化風(fēng)機(jī)；當(dāng)氧化風(fēng)機(jī)計算容量大于 6000m3/h 時，宜采用每座吸收塔配三臺 50%總 容量的氧化風(fēng)機(jī)。大功率氧化風(fēng)機(jī)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性論證的基礎(chǔ)上也可考慮采用變轉(zhuǎn)速設(shè)備（如變頻或液力耦合器）。 為了降低氧化風(fēng)機(jī)的壓頭 ， 降低電耗 ， 提高氧化空氣的利用率，宜根據(jù)含硫量情況，在充分論證的基礎(chǔ)上選擇矛槍式或管網(wǎng)式空氣分 布管。 對于海水法脫硫裝置，應(yīng)設(shè)計循環(huán)水泵至海水脫硫曝氣系統(tǒng)的旁路管道，以利于冬季工況的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 8.1.3 煙氣系統(tǒng) 取消脫硫增壓風(fēng)機(jī)（與引風(fēng)機(jī)合并）可大幅降低廠用電率，已在國內(nèi)多個電廠應(yīng)用，是值得推廣的較成熟技術(shù)。新建電廠 應(yīng)優(yōu)先采用 脫硫 增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)合并方案 ，脫硫裝置 技改工程 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后也 宜 優(yōu)先采用。 保留脫硫增壓風(fēng)機(jī)的，其配置及參數(shù)宜按下列要求選擇： 1）吸收塔的脫硫增壓風(fēng)機(jī)宜選用軸流式風(fēng)機(jī)，當(dāng)機(jī)組容量為 300MW級 時 ，也可采用高效離心風(fēng)機(jī)； 2） 對于300MW級機(jī)組 ，宜設(shè)置一臺脫硫增壓風(fēng)機(jī)； 3） 對于 600MW級 機(jī)組，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，優(yōu)先選擇設(shè)置一臺動葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)； 4）對于 1000MW級 機(jī)組，宜設(shè)置兩臺動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。 靜葉調(diào)節(jié)脫硫增壓風(fēng)機(jī) 可優(yōu)先考慮雙速電機(jī)拖動， 在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性論證的基礎(chǔ)上 亦 可采用變轉(zhuǎn)速設(shè)備（如變頻或液力耦合器）。 13 脫硫增壓風(fēng)機(jī)選型還應(yīng)考慮脫硝裝置的阻力。 在煙氣系統(tǒng)不裝設(shè)煙氣換熱器（ GGH）時，增壓風(fēng)機(jī)壓頭可取為脫硫裝置在鍋爐100%負(fù)荷工況并考慮 10 溫度裕量下阻力的 110%，以提高增壓風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率。 有條件的地區(qū)，應(yīng)積極爭取環(huán)保部門的支持，盡量取消 GGH。如無法 取消 GGH，應(yīng)優(yōu)先采用生產(chǎn)水平和業(yè)績優(yōu)良的 GGH廠家生產(chǎn)的漏風(fēng)率低、配置防堵?lián)Q熱元件的GGH和除霧滴效果好的屋脊式除霧器；對運(yùn)行條件惡劣的 GGH應(yīng)采取措施強(qiáng)化吹掃（如提高吹掃壓力、增加吹掃槍、改用蒸汽吹掃等）；同時，應(yīng)根據(jù)煙囪擴(kuò)散情況合理選取設(shè)計工況下的凈煙氣溫度，推薦不低于 70 即可，以有效提高脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和可靠性。 取消 GGH的脫硫裝置， 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證，可回收進(jìn)入脫硫塔前煙氣的余熱，如：加熱凝結(jié)水、鍋爐送風(fēng)、城市熱網(wǎng)水或用于采暖等。 “煙塔合一 ”技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保優(yōu)越性，位于北方地區(qū) 的電廠，如有條件，在充分論證和得到環(huán)保部門批準(zhǔn)后，可采用 “煙塔合一 ”技術(shù)。 8.1.4 脫硫廢水 處理系統(tǒng) 脫硫廢水處理方式宜結(jié)合全廠水務(wù)管理、電廠除灰方式及排放條件等綜合因素確定，盡量不單獨(dú)設(shè)置廢水處理系統(tǒng)。 8.2 運(yùn)行 優(yōu)化 8.2.1 吸收系統(tǒng) 運(yùn)行 優(yōu)化 脫硫吸收系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化包括：漿液循環(huán)泵運(yùn)行優(yōu)化； pH值運(yùn)行優(yōu)化；氧化風(fēng)量運(yùn)行優(yōu)化；吸收塔液位運(yùn)行優(yōu)化；石灰石粒徑運(yùn)行優(yōu)化。即在不同負(fù)荷、不同入口 SO2濃度時，確定最佳的漿液循環(huán)泵組合方式、最佳的 pH設(shè)定值、氧化風(fēng)機(jī)的投運(yùn)臺數(shù)、吸收塔液位和石灰石粒徑等，使得脫硫 裝置在滿足環(huán)保排放要求的情況下，脫硫運(yùn)行成本最小。 宜根據(jù)運(yùn)行優(yōu)化結(jié)果，建立吸收系統(tǒng)最佳運(yùn)行卡片，該卡片 給出了不同負(fù)荷、不同入口 SO2濃度時，最佳的漿液循環(huán)泵組合方式、最佳的 pH設(shè)定值、氧化風(fēng)機(jī)的投運(yùn)臺數(shù)、吸收塔液位和石灰石粒徑等運(yùn)行方式或參數(shù)，指導(dǎo)運(yùn)行人員合理操作。 制定吸收系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行卡片時需要注意的是： 1）合理選擇機(jī)組負(fù)荷和入口 SO2 濃度范圍； 2）合理選擇試驗(yàn)工況，重點(diǎn)是漿液循環(huán)泵組合方式和 pH 值優(yōu)化； 3）宜根據(jù)脫硫設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化情況不斷對運(yùn)行卡片進(jìn)行調(diào)整。 吸收系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化示例見附錄 D。 8.2.2 煙氣系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化 14 煙氣系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的核心是：控制煙氣系統(tǒng)的阻力增加； 增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行優(yōu)化 。 （ 1）控制煙氣系統(tǒng)的阻力增加 控制煙氣系統(tǒng)的阻力的關(guān)鍵是降低和緩解 GGH 和除霧器結(jié)垢和堵塞引起的阻力增加。 GGH 結(jié)垢堵塞是普遍現(xiàn)象。運(yùn)行中的優(yōu)化包括 GGH 吹掃周期、高壓沖洗水投入頻率等。 除霧器堵塞結(jié)垢的主要原因是水平衡被破壞，除霧器得不到有效沖洗。水平衡運(yùn)行調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容有： 1） 控制各類泵的軸封水水量（對開式系統(tǒng)）； 2）最大限度地利用石膏過濾水進(jìn)行石灰石漿液制備； 3）防止和減少系統(tǒng)外水如雨水、清潔用水 的進(jìn)入系統(tǒng)； 4）加強(qiáng)脫硫系統(tǒng)的沖洗閥、補(bǔ)水閥等閥門狀況監(jiān)控 ， 及時消除閥門關(guān)閉不嚴(yán)和內(nèi)漏的等缺陷； 5） 盡量不開旁路或少開旁路運(yùn)行。 （ 2）增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行優(yōu)化 增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行的，兩風(fēng)機(jī)共同克服鍋爐煙氣系統(tǒng)與脫硫煙氣 系統(tǒng) 的阻力。要避免出現(xiàn)一個風(fēng)機(jī)在高效區(qū)運(yùn)行，而另一個風(fēng)機(jī)在低效區(qū)運(yùn)行的情況。應(yīng)通過試驗(yàn)，在機(jī)組和脫硫系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，找出不同負(fù)荷時兩風(fēng)機(jī)最節(jié)能的聯(lián)合運(yùn)行方式（增壓風(fēng) 機(jī)和引風(fēng)機(jī)電流之和為最小值），最終歸納出最佳運(yùn)行卡片，指導(dǎo)運(yùn)行操作。 8.2.3 公用系統(tǒng)（制漿、脫水等）運(yùn)行優(yōu)化 公用系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化包括： （ 1）增加設(shè)備出力，減少公用系統(tǒng)的運(yùn)行時間 在滿足工藝要求的條件下盡可能提高石灰石磨機(jī)、真空皮帶脫水機(jī)等的出力。 為提高濕磨機(jī)的出力，可采取的措施： 1)增加球磨機(jī)內(nèi)鋼球裝載量； 2)增加石灰石旋流器壓力； 3)增加石灰石旋流子投入個數(shù)； 4)增加石灰石旋流子底流沉沙嘴尺寸； 5)增加石灰石漿液密度。 為提高真空皮帶機(jī)的出力，可采取的措施： 1)增加脫水系統(tǒng)的供漿量； 2)增加石膏旋流子投入個數(shù)； 3)增加石膏旋流子底流沉沙嘴尺寸； 4)增加膏旋流器壓力； 5)拓寬真空脫水系統(tǒng)啟停對應(yīng)的石膏漿液密度， 盡量減少啟停次數(shù)。 （ 2）根據(jù)上網(wǎng)電價時段調(diào)整運(yùn)行時間 15 為了提高電廠的效益 , 應(yīng)使公用系統(tǒng)盡量在谷、平段時運(yùn)行 。 8.3 日常 管理 與 維護(hù) 脫硫裝置的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與日常管理與維護(hù)緊密相關(guān)，應(yīng)引起足夠重視。 日常管理與維護(hù)可采取的措施包括： 1）制定行之有效的煙氣脫硫裝置生產(chǎn)及技術(shù)管理制度 。 2）運(yùn)行中加強(qiáng)監(jiān)視并及時調(diào)整，及時根據(jù)脫硫工況變化調(diào)整運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行方式 。 3）重視日常培訓(xùn)工作，定期開展運(yùn)行日報和參數(shù)分析 。 4）加強(qiáng)脫硫 裝置 缺陷管理，每月對統(tǒng)計的設(shè)備缺陷進(jìn)行分析，找規(guī)律、定措施，并統(tǒng)計消缺率、缺陷復(fù)現(xiàn)率和缺 陷復(fù)現(xiàn)時間間隔 。 5）加強(qiáng)脫硫?qū)I(yè)人員之間的交流，共享經(jīng)驗(yàn) 。 6）針對各廠實(shí)際情況，可對脫硫設(shè)備從可靠性、安全、環(huán)保、費(fèi)用及效率等方面進(jìn)行綜合評估后，采用不同的檢修策略。 7）建立和加強(qiáng)脫硫化學(xué)監(jiān)督和分析制度。脫硫運(yùn)行中的化學(xué)監(jiān)督是非常重要的，應(yīng)引起脫硫管理人員的高度重視。通過化學(xué)監(jiān)測分析能了解和優(yōu)化脫硫裝置性能、鑒別和查找運(yùn)行過程出現(xiàn)的問題 。 8）加強(qiáng)石灰石或石灰石粉來料的質(zhì)量監(jiān)督。吸收劑的特性指標(biāo)對脫硫效率、石灰石的耗用量、石膏副產(chǎn)品的質(zhì)量以及對設(shè)備的磨損等具有較大的影響。另外，控制石灰石來料中由于開采 混入的樹根、草木等其他外來雜質(zhì)，可以有效地控制脫硫制漿系統(tǒng)或漿液輸送系統(tǒng)的堵塞，減少維護(hù)工作量，提高脫硫系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的可靠性 。 9）加強(qiáng)鍋爐和除塵器的運(yùn)行管理，力爭進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的煙氣參數(shù)在設(shè)計范圍之內(nèi)。 9. 電除塵器 9.1 電除塵器節(jié)電基本條件 電除塵器節(jié)電是指在滿足機(jī)組煙塵排放濃度達(dá)標(biāo)的前提下，采用先進(jìn)的技術(shù)，通過運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整降低電除塵器電耗。 電除塵器的節(jié)電運(yùn)行優(yōu)化和技術(shù)改造首先應(yīng)保證煙塵排放濃度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB 13223）的要求。因此，在滿足以下條件時應(yīng)進(jìn)行電除塵器的節(jié)電工作。 1）電除塵器設(shè)計有 裕度，且除塵器設(shè)備運(yùn)行良好，如：除塵器振打清灰效果良好；氣流分布均勻；除塵器內(nèi)極板、極線狀態(tài)良好，無損壞、無變形等。保證了機(jī)組實(shí)際運(yùn)行煙塵排放濃度低于環(huán)保要求排放值。 2）機(jī)組在低負(fù)荷下運(yùn)行。 16 3）鍋爐燃用煤質(zhì)變化使煙塵條件向有利于除塵和排放濃度的方向轉(zhuǎn)變，如：處理的煙氣量、煙氣溫度、煤的含硫量、灰分、灰成分、比電阻、粒度等。 4）電 除塵器電場內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的反電暈現(xiàn)象， 電除塵器在節(jié)電的運(yùn)行方式下可以同時提高除塵效率。 5）電除塵器運(yùn)行耗電率在 0.3%以上，通過節(jié)電運(yùn)行優(yōu)化應(yīng)控制在 0.2%以下。 6）電除塵器電 控運(yùn)行方式和參數(shù)存在可調(diào)的方式和空間。 9.2 節(jié)電控制基本原則 9.2.1 電除塵器所有的 節(jié)電 運(yùn)行方式不能對電廠其他設(shè)備造成明顯 的 影響。如：脫硫設(shè)備的正常運(yùn)行 、 GGH 的堵灰 、 石膏品質(zhì) 、 風(fēng)機(jī)磨損等。 9.2.2 在 電除塵器節(jié)電改造 時，宜對改造方案 和運(yùn)行效果進(jìn)行綜合評價。 在綜合評價時，宜 考慮除塵器改造 的 投資和收益 ， 同時還 要評估 對其他設(shè)備的影響 ， 如：是否影響脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用以及石膏的售價等。 9.3 節(jié)電 的主要 方法 9.3.1 電除塵器高壓電源 節(jié)電的主要調(diào)整方法 1）高壓電源采用停部分電場（或停供電區(qū)）的運(yùn)行方式。 2）降低高壓電源的運(yùn)行參數(shù)。 3）高壓電源采用間歇供電運(yùn)行方式。 4）利用上位機(jī)控制系統(tǒng)，可調(diào)整運(yùn)行方式和參數(shù)。 5）通過優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)和完善控制程序，使其控制系統(tǒng)能依據(jù)燃煤和機(jī)組負(fù)荷變化自動切換控制方式。 9.3.2 低壓電器設(shè)備節(jié)電方法 低壓電器節(jié)電主要在灰斗電加熱上，若將灰斗電加熱改為蒸汽加熱，則 可 節(jié)約部分電耗，如： 600MW 機(jī)組灰斗電加熱額定功率約為 250kW，而電廠蒸汽的能耗是較低的。同時對振打周期的合理調(diào)整控制，不僅可以提高除塵效率，而且也可以節(jié)電。 9.4 運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整 試驗(yàn) 電除塵器供電控制方式 是指 高 壓、低壓電源供電的控制方式 。 高壓供電控制方式主要有火花自動跟蹤、少火花、恒定火花、最高平均電壓、間歇供電等 ， 低壓供電控制方式主要有振打周期、降壓振打和電加熱等 。 電除塵器運(yùn)行優(yōu)化 調(diào)整 試驗(yàn)是根據(jù)典型煤種，選取不同負(fù)荷，結(jié)合吹灰情況等，在保證煙塵排放濃度達(dá)標(biāo)的情況下，試驗(yàn)確定最佳的供電控制方式（除塵器耗 電率 最小 ）及相應(yīng)的控制參數(shù)。 電廠應(yīng)根據(jù)運(yùn)行試驗(yàn)的結(jié)果，確定運(yùn)行工作制度（卡片） ， 并對上位機(jī)控制功能和 17 程序進(jìn)行升級改造。 電除塵器運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整和節(jié)電改造案例 見 附錄 E。 9.5 節(jié)電 改造 9.5.1 煙塵排放濃度達(dá)標(biāo)時的 電控改造 1）新投運(yùn)機(jī)組電除塵器配備的 可控硅控制高壓電源一般均具備 豐富 的調(diào)節(jié)手段，高壓控制器可不再進(jìn)行改造，除塵器 節(jié)電工作 的 重點(diǎn) 宜 在 運(yùn)行優(yōu)化 調(diào)整 試驗(yàn)方面和上位機(jī)優(yōu)化控制 。 2）對未配備依據(jù)煙塵連續(xù)監(jiān)測信號進(jìn)行節(jié)電智能控制的（需準(zhǔn)確、有效控制）上位機(jī)系統(tǒng)或未配備依據(jù)燃煤和機(jī)組負(fù)荷變化進(jìn)行節(jié)電運(yùn)行控制的上位機(jī)控制 系統(tǒng) ，應(yīng) 進(jìn)行系統(tǒng)升級或改造。 3）對于早期投運(yùn)的不具備 間歇供電 運(yùn)行方式功能，或不具備各種供電方式自動轉(zhuǎn)化功能的控制器宜進(jìn)行高壓控制器改造。 9.5.2 煙塵排放濃度基本達(dá)標(biāo)或 略 有超標(biāo)的除塵器電源改造 這時 一般不需要對除塵器進(jìn)行大規(guī)模的改造，可對前級電場進(jìn)行 新型電源 改造，以提高除塵效率；并進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)和上位機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化以達(dá)到節(jié)電效果。新型電源 是指采用對電除塵器更能提供有效供電的電源，主要 包括 ：三相電源、高頻電源、中頻電源、恒流源等 ；它們 可以提供更高的運(yùn)行二次電壓和適中的二次電流，增強(qiáng)了煙塵的荷電和收集 ，使除塵效率得到提高，并使其它電場可以更好的采用間歇供電達(dá)到節(jié)電的效果。同時也可以采用預(yù)荷電等新技術(shù)進(jìn)行電除塵器改造。 略 有超標(biāo) 是指煙塵排放濃度比要求值 一般不超過 20%，如：目前的排放標(biāo)準(zhǔn)若為50 mg/m3；則在配有濕法脫硫系統(tǒng)的機(jī)組中，一般要求除塵器出口濃度低于 100 mg/m3。這時若除塵器煙塵排放超標(biāo)且在 120mg/m3 以 下，可以采用該方法。 9.5.3 煙塵排放濃度 未 達(dá)標(biāo)時的除塵器改造 1）除塵器超標(biāo)嚴(yán)重則需對其進(jìn)行徹底的整體改造，改造技術(shù)可根據(jù)各自煙塵排放要求、煙氣及煙塵具體特性、場地空間、運(yùn)行成本等因素綜合對比確定采用電除塵器、電袋復(fù)合除塵器及布袋除塵器改造等技術(shù)。 2）在采用電 除塵器改造 時 ， 宜 盡量增加電場數(shù)和增大比集塵面積（結(jié)合考慮投資和運(yùn)行成本） ，在 保證除塵效率 和 排放濃度 的情況下 ， 可增大電 除塵器的調(diào)整范圍，有利于節(jié)電。 3） 在 電除塵器的前級電場宜優(yōu)先采用新型電源，配備節(jié)能控制系統(tǒng)。做好 運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)和上位機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化以達(dá)到提效節(jié)電效果。 18 4）在電除塵器改造中建議結(jié)合實(shí)際情況采用目前的新技術(shù)。如：預(yù)荷電技術(shù)、煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)、移動電極技術(shù)等。 9.6 運(yùn)行 控制 9.6.1 電除塵器 節(jié)電智能 控制 系統(tǒng) 應(yīng)能根據(jù)運(yùn)行條件的變化，結(jié)合電除塵器運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，自動調(diào)節(jié)其高壓和低壓電器運(yùn)行方式和參數(shù)，保證其穩(wěn)定工作在高效、節(jié)能狀態(tài)。 9.6.2 當(dāng)煙塵連續(xù)監(jiān)測儀器可以準(zhǔn)確反映煙塵排放濃度時，電除塵器控 制系統(tǒng) 可以 依其值變化和環(huán)保排放值的要求，在上位機(jī)上配備節(jié)電智能控制程序?qū)ζ溥M(jìn)行自動節(jié)電控制。 9.6.3 當(dāng)煙塵連續(xù)監(jiān)測儀器不能準(zhǔn)確反映煙塵排放濃度時，電除塵器 控 制 系統(tǒng) 可以依據(jù)燃煤和機(jī)組負(fù)荷變化自動切換運(yùn)行 方式 達(dá)到節(jié)電的目的。重點(diǎn)以除塵器 優(yōu)化調(diào)整 試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行運(yùn)行控制 。 10. 機(jī)組運(yùn)行管理 10.1 節(jié)電管理 10.1.1 完善三級節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)，明確各級節(jié)能工作人員的職責(zé)，健全相應(yīng)的節(jié)能工作考核制度，以保證節(jié)能工作職責(zé)明確、目標(biāo)清晰、獎懲分明，各項節(jié)能措施落實(shí)到位。 10.1.2 定期 開展電力企業(yè)對標(biāo)工作，以先進(jìn)企業(yè) 廠用電率 為標(biāo)桿，分析本企業(yè) 廠用電率完成 值與先進(jìn)值之間的差距， 并 分析 其 原因，制定相應(yīng) 的 改進(jìn)目標(biāo)，分解和落實(shí)改進(jìn)措施。 10.1.3 定期進(jìn)行 全廠電能平衡測試及分析，統(tǒng)計分析各主要輔機(jī)設(shè)備耗電率變化情況，做到節(jié)電工作胸中有數(shù)、方向明確。重大節(jié)電改造工程完成后應(yīng)進(jìn)行分析總結(jié)，正確評價節(jié)電效果。 10.1.4 高度重視 電能 計量和統(tǒng)計管理工作，保證 各主要輔機(jī)設(shè)備電能計量表計準(zhǔn)確、電能 原始記錄和統(tǒng)計臺帳健全 。 10.2 運(yùn)行控制 10.2.1 通過 技術(shù)改造和運(yùn)行控制， 降低 機(jī)組發(fā)電煤耗 ， 可有效降低機(jī)組發(fā)電廠用電率。通過汽輪機(jī)通流部分改造 或通流部分改進(jìn)、熱力及疏水系統(tǒng)改進(jìn)與內(nèi)漏治理、汽輪機(jī)冷端系統(tǒng)性能改進(jìn)、改善煤質(zhì)條件、控制排煙溫度、通過燃燒調(diào)整 合理控制運(yùn)行氧量、 降低灰渣可燃物含量 、改善爐頂密封、提高機(jī)組保溫性能， 降低 機(jī)組 發(fā)電煤耗。 10.2.2 積極 與電網(wǎng)企業(yè)聯(lián)系和溝通，爭取上網(wǎng)電量，提高機(jī)組平均負(fù)荷率。 10.2.3 確保 機(jī)組安全可靠運(yùn)行，盡量減少非停次數(shù)。在機(jī)組啟停過程中 嚴(yán)格按照運(yùn)行規(guī)程控制輔機(jī)設(shè)備的啟停，并盡量減少啟動時間。 19 10.2.4 提高全廠 人員節(jié)電意識，嚴(yán)格控制照明用電，照明燈應(yīng)采用節(jié)電控制方式，盡可能減少 長 明燈。 10.2.5 充 分利用 SIS 及 MIS 系統(tǒng)強(qiáng)大的信息處理功能，以機(jī)組運(yùn)行 監(jiān)測 管理系統(tǒng)為平臺，統(tǒng)計及 耗差分析 數(shù)據(jù) 為依據(jù)，在運(yùn)行各值 之間 開展以機(jī)組各主要指標(biāo) 和小指標(biāo) 為對象的值際勞動競賽 ，這些指標(biāo)包括：發(fā)電煤耗、發(fā)電廠用電率、供電煤耗、 循環(huán)水泵耗電率、凝結(jié)水泵耗電率、磨煤機(jī)單耗、各風(fēng)機(jī)耗電率 等，以充分 調(diào)動運(yùn)行人員的積極性， 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化操作，有效控制 機(jī)組各項運(yùn)行指標(biāo) 。 20 附錄 A 1000MW 機(jī)組引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合并改造 案 例 A.1 風(fēng)機(jī)配置 某電廠一臺 1000MW 超超臨界燃煤 機(jī)組 鍋爐， 配備兩臺 AN42e6(V13+4 )型靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)和兩臺 AN45e6(V13+4 )型靜葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī) ， 其設(shè)計 規(guī)范 分別 見 表 A.1、 表 A.2。 表 A.1 引風(fēng)機(jī)設(shè)計規(guī)范 項 目 單 位 數(shù) 值 型號 / AN42e6(V13+4 ) 型式 / 靜葉可調(diào)軸流式 工況 / TB BMCR 風(fēng)量 m3/s 755.5 628.5 全壓 Pa 5953.2 4510 轉(zhuǎn)速 r/min 580 數(shù)量及容量 / 2 50% 效率 % 86.4 軸承潤滑方式 / 油脂潤滑 進(jìn)口靜葉調(diào)節(jié)范圍 / +30 -75 電機(jī)型號 YKK1120-10 型 額定功率 kW 7000(已考慮脫硝 ) 額定電壓 V 10000 額定電流 A 523 旋轉(zhuǎn)方向 / 順時針 (從電機(jī) 端 看 ) 表 A.2 增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計規(guī)范 項 目 單 位 數(shù) 值 型號 / AN45e6(V13+4 ) 型式 / 靜葉可調(diào)軸流式 工況 / TB BMCR 風(fēng)量 m3/s 710.68 630.12 全壓 Pa 3000 2500 轉(zhuǎn)速 r/min 420 數(shù)量及容量 / 2 50% 效率 % 86.0 85.4 軸承潤滑方式 / 油脂潤滑 進(jìn)口靜葉調(diào)節(jié)范圍 / 30 -75 額定功率 kW 3000 額定電壓 V 10000 額定電流 A 228 旋轉(zhuǎn)方向 / 順時針 (從電機(jī) 端 看 ) 機(jī)組投運(yùn)后兩風(fēng)機(jī)耗 電率 較高 。 原脫硫系統(tǒng)配有 煙氣加熱器 (GGH) ， 后 將 GGH 的受熱面 拆除 。電廠 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，提出將增 壓風(fēng)機(jī) 拆除， 并 對 引風(fēng)機(jī) 進(jìn)行 增 容改造 ，實(shí)現(xiàn)引、增壓 風(fēng)機(jī)合并， 以節(jié)約廠用電。 為尋求對引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合并的可行改造方案，電廠特委 托西安熱工研究院對該鍋 爐引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn)，并對引風(fēng)機(jī) 21 和增壓風(fēng)機(jī)合并的可行性 進(jìn)行論證，以及 合并后 引風(fēng) 機(jī) 的選型進(jìn)行研究，提出 改造 方案。 A.2 試驗(yàn)結(jié)果 機(jī)組 100%負(fù)荷 時 引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)主要試驗(yàn)結(jié)果（增壓風(fēng)機(jī)為兩風(fēng)機(jī)平均值） 見表 A.3。 表 A.3 引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)主要試驗(yàn)結(jié)果 項目名稱 單位 引風(fēng)機(jī) 增壓風(fēng)機(jī) 機(jī)組負(fù)荷 MW 1008.48 鍋爐蒸發(fā)量 t/h 2834.1 總給煤量 t/h 406.53 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)靜葉開度 (A/B) % 63.25/68 75.8/80.6 風(fēng)機(jī)凋節(jié)靜葉就地角度 -13/-13 風(fēng)機(jī)電流 (A/B) A 316.44/300 185.3/185.8 風(fēng)機(jī)電機(jī)輸入功率 (A/B) kW 4124/3753.6 2698.3/2698.3 風(fēng)機(jī)流量 (A/B) m3/s 703.35/705.01 682.8/670.3 風(fēng)機(jī)入口壓力 (A/B) Pa -3880/-3780 -380/-330 風(fēng)機(jī)入口溫度 (A/B) 146.7/144.6 147.5/147.5 風(fēng)機(jī)入口密度 (A/B) kg/m3 0.8221/0.8272 0.8505/0.8505 風(fēng)機(jī)壓力 (A/B) Pa 4105.9/4048.1 2661.2/2661.2 風(fēng)機(jī) 軸效率 (A/B) % 71.59/77.96 71.1/71.1 風(fēng)機(jī) 耗 電率 % 0.781 0.535 由表 A.3 可見，在機(jī)組 100%負(fù)荷下 ，引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)的平均運(yùn)行效率分別為74.8%和 71.1%，耗電率分別 高 達(dá) 0.781%和 0.535%。在低負(fù)荷時運(yùn)行效率更低，廠用電率更高，有必要對引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。 A.3 引風(fēng)機(jī)改造設(shè)計參數(shù) 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和 不同 負(fù)荷下有關(guān)運(yùn)行參數(shù) ， 得出 引風(fēng)機(jī)改造設(shè)計參數(shù) 見 表 A.4。 表 A.4 引風(fēng)機(jī)改造設(shè)計參數(shù) 項目各稱 單位 TB 工況 BMCR 工況 1000MW 750MW 500MW 400MW 風(fēng)機(jī)流量 m3/s 777.5 740.4 697.1 532.4 403.1 330.8 風(fēng)機(jī)壓力 Pa 8195 7450 6603 4407 2904 2159 煙氣溫度 145 145 145 139 133 125 煙氣密度 kg/m3 0.8246 0.8246 0.8246 0.8366 0.8490 0.8660 A.4 風(fēng)機(jī)型式選擇 A.4.1 風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速 根據(jù) 比轉(zhuǎn)速 的 定義 ， 計算 TB 工況 下風(fēng)機(jī) 的比轉(zhuǎn)速 為 80.3。 A.4.2 選擇風(fēng)機(jī)型式 22 比轉(zhuǎn)速 為 80.3 在 離心 式 和靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)范圍邊緣，很難選 到 較理想的風(fēng)機(jī)型號。為此， 建議 將現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高一 級至 745r/min，則風(fēng)機(jī) 比轉(zhuǎn)速升至 103.1。 比轉(zhuǎn)速 為 103.1 是 較理想的 靜調(diào)軸流式風(fēng)機(jī) 適應(yīng)范 圍 ，亦可 選 用 雙級 動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)。 考慮到現(xiàn)引風(fēng)機(jī)為靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)，改造起來容 易 些，投資更 省 。故改選靜調(diào) 方案 ，同時 進(jìn)行 動調(diào)方案比 較。 A.5 改造方案比較 A.5.1 靜葉調(diào)節(jié)軸 流式風(fēng)機(jī)方案 經(jīng) 選型計算，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升至 745r/min 后，現(xiàn)引風(fēng)機(jī)直徑 4.2m 過大，降 至 4.0m 即可滿足需要， 即將現(xiàn) AN42e6(V13+4 ) 引風(fēng)機(jī) 改成 AN40e6(V19-1)型風(fēng)機(jī)，見圖 A.1。 圖 A.1 AN40e6(V19-1)型 靜 調(diào)軸流風(fēng)機(jī)性能曲線 由圖 A.1 可見， 雖然 AN40e6(V19-1)型 靜 調(diào)軸流風(fēng)機(jī) 可 滿足 鍋爐 各運(yùn) 行工況，但當(dāng)機(jī)組在 500MW 及以下負(fù)荷運(yùn)行時，失速裕量偏小，可靠性較低。為提高風(fēng)機(jī)的失速裕度，將風(fēng)機(jī)直徑再下調(diào)一檔，即改為直徑為 3.7m 的 AN37e6(V19+4)型靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī) ， 其性能曲線 見 圖 A.2。 23 圖 A.2 AN37e6(V19+4)型風(fēng)機(jī)高速 (745r/min)性能曲線及各運(yùn)行工況點(diǎn) 由圖 A.2 可見， AN37e6(V19+4)型風(fēng)機(jī)完全能夠 滿足鍋爐各 運(yùn)行 工況，失速裕量足夠，且低負(fù)荷時的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率比 AN40e6(V19-1)型風(fēng)機(jī)還有較大提高。 為提高低負(fù)荷時引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率， 還可 將現(xiàn)引風(fēng)機(jī)電機(jī)改為 745/590r/min 的雙速電機(jī) (即 8/10 級電機(jī) )，低速檔的轉(zhuǎn)速和功率保持目前的 596r/min 和 7000kW 不變，高速檔的轉(zhuǎn)速和功率分別為 745r/min 和 8000kW 以上。 低 速運(yùn)行時風(fēng)機(jī)的性能曲線 見 圖 A.3。 24 圖 A.3 AN37e6(V19+4)型風(fēng)機(jī)低速 (590r/min)性能曲線及各運(yùn)行工況點(diǎn) 由圖 A.3 可見，在低速運(yùn)行時，在目前煙氣系統(tǒng)阻力條件下，風(fēng)機(jī)最大流量可達(dá)600m3/s，可滿足機(jī)組 800MW 負(fù)荷需要，機(jī)組低負(fù)荷時的運(yùn)行效率比高速時又有較大提高。 A.5.2 動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)方案 比轉(zhuǎn)速為 103.1， 經(jīng)初步選型計算可選 HU28048-22 型 雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)，其性能曲線 見 圖 A.4。 由圖 A.4 可見，選用該型風(fēng)機(jī)，機(jī)組 負(fù) 荷在 1008MW 時，風(fēng)機(jī)效率可達(dá) 86.7%，比靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī)高 2 個百分點(diǎn)。 25 圖 A.4 HU28048-22 型雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)性能曲線 A.5.3 改造方案比較 1 各方案耗電量比較 各方案耗電量比較見表 A.5。 由 表 A.5 可見，雙速靜調(diào)方案最節(jié)電，其次是雙級動調(diào)方案。 表 A.5 各方案耗電量比較 項目名稱 單位 1000MW 750MW 500MW 400MW 進(jìn)口流量 m3/s 697.1 532.4 403.1 330.8 進(jìn)口溫度 145 139 133 125 進(jìn)口密度 kg/m3 0.8246 0.8366 0.8490 0.8660 入口壓力 Pa -3830 -3150 -2745 -2567 風(fēng)機(jī)全壓 Pa 6603 4407.4 2903.6 2158.6 壓縮性修正系數(shù) 0.9766 0.9843 0.9896 0.9922 比壓能 J/kg 7820.5 5185.4 3384.7 2473.2 高速靜調(diào)風(fēng)機(jī)效率 % 84.6 75 56.5 42.5 低速靜調(diào)風(fēng)機(jī)效率 % 85.2 74.5 61 動調(diào)風(fēng)機(jī)效率 % 86.7 78.5 64 52 高速靜調(diào)風(fēng)機(jī)軸功率 kW 5313.8 3079.5 2050.1 1667.1 低速靜調(diào)風(fēng)機(jī)軸功率 kW 2710.8 1554.7 1161.5 動調(diào)風(fēng)機(jī)軸功率 kW 5185.1 2942.2 1809.8 1362.6 動調(diào)比單速靜調(diào)耗功差 kW -128.7 -137.3 -240.2 -304.6 動調(diào)比雙速靜調(diào)耗功差 kW -128.7 231.4 255.1 201.1 26 設(shè)年運(yùn)行小時數(shù) h 2000 2000 1500 500 動調(diào)比單速靜調(diào)年節(jié)電量 kWh 257400.0 120800 360300 152300 雙速靜調(diào)比動調(diào)年節(jié)電量 kWh -257400.0 120764.4 480484.4 609145.1 動調(diào)比單速靜調(diào)年節(jié)電量 kWh 1044600 雙速靜調(diào)比動調(diào)年節(jié)電量 kWh 688600 2 各方案改造工作量及投資粗略比較 1） 單速靜調(diào)方案改造工作量小、投資省 將現(xiàn)引風(fēng)機(jī)改為 AN37e6(V19+4)型并預(yù)留防失速裝置 (KSE)時，可保留原擴(kuò)壓器 (需在擴(kuò)壓器與后導(dǎo)葉外殼間加過渡段 )、軸承座、執(zhí)行器、熱工元件及冷卻風(fēng)機(jī) ， 其余按高轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)制造?，F(xiàn) 場改造冷風(fēng)管路、油管、執(zhí)行器連桿等連接部件，執(zhí)行器基礎(chǔ)也需改動。風(fēng)機(jī)入口管道按新風(fēng)機(jī)適當(dāng)改造。估計一臺風(fēng)機(jī)改造部件費(fèi)用 (不含電機(jī)改造 )約100 萬元 ，改造施工費(fèi)約 20 萬元，總計 改造 費(fèi)用 約 120 萬元。 2) 雙速靜調(diào)方案現(xiàn)場改造工作量及改造部件費(fèi)用與單速靜調(diào)相同，只需增加電機(jī)雙速改造費(fèi)用， 預(yù)計 每臺電機(jī)改造費(fèi)用增加 20 萬元，則總計 140 萬元 /臺。 3）動調(diào)方案改造工作量大，投資高 采用動調(diào)方案需將現(xiàn)引風(fēng)機(jī)全部拆除，重新安裝新的動調(diào)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口煙道需改過渡段， 此外 ，由于雙級動調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的動載荷比靜調(diào)風(fēng)機(jī)大較多， 且支撐方式及位置均與現(xiàn)風(fēng)機(jī)不同，因而風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)需重新設(shè)計澆灌，其改造工作量很大。一臺動葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī) ， 除軸承外全部國產(chǎn)，不含電機(jī)約需 320 萬元，加上改造施工及基礎(chǔ)費(fèi)用約 360萬元以上。 3. 各方案綜合經(jīng)濟(jì)性比較 1) 運(yùn)行費(fèi)用 從耗電情況看，雙速靜調(diào)方案最節(jié)電，因而運(yùn)行費(fèi)用最低。但是，經(jīng)與電機(jī)制造廠家聯(lián)系，現(xiàn) 7000kW 的 YKK1120-10 型 電機(jī)無法改成在運(yùn)行中可相互切換的電機(jī)，故雙速方案在該電廠不能成立。以下僅對動調(diào)與單速靜調(diào)方案進(jìn)行比較。 設(shè)上網(wǎng)電價為 0.40 元 /kWh， 則一年一臺動調(diào)風(fēng)機(jī)比單速靜調(diào)風(fēng)機(jī)節(jié)約 運(yùn)行費(fèi)用41.784 萬 元。 2) 維護(hù)費(fèi)用 據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，動調(diào)風(fēng)機(jī)比靜調(diào)風(fēng)機(jī)的年維護(hù)費(fèi)用約多 10 萬元。 3) 改造投資費(fèi)用 一臺靜調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)改造部件制造和現(xiàn)場改造安裝總費(fèi)用為 120 萬元； 27 一臺動調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)改造部件制造和現(xiàn)場改造安裝總費(fèi)用為 360 萬元。 4) 綜合比較結(jié)果 由此得出，動調(diào)風(fēng)機(jī)每年比靜調(diào)風(fēng)機(jī)節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用 41.784 萬元，但年維護(hù)費(fèi)用比靜調(diào)風(fēng)機(jī)多 10 萬元。即每臺動調(diào)風(fēng)機(jī)年節(jié)約費(fèi)用約 31.784 萬元。風(fēng)機(jī)本體改造投資費(fèi)用動調(diào)比靜調(diào)多 240 萬元，則需 8 年以上才可回收多出的投資費(fèi)用。 綜合經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，將現(xiàn)靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī) 進(jìn)行增速增容同時降低葉輪直徑的改造方案最優(yōu)。 A.6 風(fēng)機(jī)電動 機(jī)功率 根據(jù)選型結(jié)果， ECR 以上工況的軸功率及所需電機(jī)功率 見 表 A.6。 表 A.6 引 風(fēng)機(jī)、 增 壓風(fēng)機(jī) 合 并 后 風(fēng)機(jī)所需 電機(jī) 功率 風(fēng)機(jī)參數(shù) 單位 TB 工況 BMCR 工況 ECR 工況 進(jìn)口流量 m3/s 777.5 740.4 704 進(jìn)口密度 kg/m3 0.8246 0.8246 0.8246 風(fēng)機(jī)壓力 Pa 8195 7450 6738 壓縮系數(shù) 0.9725 0.9749 0.9772 靜調(diào)風(fēng)機(jī)效率 % 82.5 84.0 84.6 靜調(diào)風(fēng)機(jī)軸功率 kW 7469.5 6401.8 5479.2 靜調(diào)所需電機(jī)功率 kW 7843 由表 A.6 可見，現(xiàn) 7000kW 的電機(jī)雖能滿足 BMCR 工況需要，但不能滿足 TB 工況需要。對于單速靜調(diào)風(fēng)機(jī)，在將現(xiàn)電機(jī)升速的同時，其 功率 應(yīng)提高至 7800kW 以上。 A.7 單速靜調(diào)方案的經(jīng)濟(jì)性 分析 表 A.7 單速靜調(diào)方案節(jié)電量估算結(jié)果 項目名稱 單位 工況 1 工況 2 工況 3 機(jī)組負(fù)荷 MW 1008.48 704.5 532.4 年運(yùn)行小時數(shù) h 1500 4000 1000 引風(fēng)機(jī)進(jìn)口流量 m3/s 704.2 567.15 450 引風(fēng)機(jī)壓力 Pa 4077.0 2106 1570.4 增壓風(fēng)機(jī)壓力 Pa 2661.2 1882.1 1299.9 引增合一風(fēng)機(jī)壓力 Pa 6738.2 3988.1 2870.3 改前引、增壓風(fēng)機(jī)耗功 kW 6440.8 3842.6 2982.9 引增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率 (曲線值 ) % 84 72 59.5 引增合一風(fēng)機(jī)電機(jī)功率 kW 5739.5 3259.2 2310.2 引增合一節(jié)約功率 kW 701.3.0 583.4 672.7 各負(fù)荷下年節(jié)電量 kWh 1051950 2333600 672700 28 一臺風(fēng)機(jī)年節(jié)電量 kWh 4058250 機(jī)組年發(fā)電量 kWh 4863120000.0 二臺風(fēng)機(jī) 耗電率降低 % 0.1669 由表 A.7 可見，單速靜調(diào)方案節(jié)電量顯著，一臺風(fēng)機(jī)年節(jié)電量約 405 萬 kWh。機(jī)組廠用電率可下降約 0.1669%。上網(wǎng)電價按 0.4 元 /kWh 計，則一年一臺風(fēng)機(jī)可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約 162 萬元。改造一臺引風(fēng)機(jī)的設(shè)備制造費(fèi)用 92.5 萬元，電機(jī)升速增容改造 35 萬元，增壓風(fēng)機(jī)拆除、煙道改造費(fèi)用 42 萬元，此三項費(fèi)用之和為 169.5 萬元。 加 上引風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道加固等其它費(fèi)用， 一臺風(fēng)機(jī)改造的總投資約 200 萬元。 改造后二年內(nèi)即可收 回 投資。 A.8 引、增壓風(fēng)機(jī)合并后的煙道改造問題 引、增壓風(fēng)機(jī)合并后，煙道改造一般有二個方案，一是另加增壓風(fēng)機(jī)旁路煙道，增壓風(fēng)機(jī)不拆除，二是全部拆除增壓風(fēng)機(jī)及其進(jìn)、出口隔離風(fēng)門，另設(shè)計聯(lián)結(jié)煙道。脫硫公司建議采用后者。并經(jīng)設(shè)計預(yù)算煙道改造費(fèi)用達(dá) 400 萬元左右。 結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，經(jīng)仔細(xì)分析計算建議只拆除增壓風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門至擴(kuò)壓器出口間的部件，另用一圓錐形管段代替 (其阻力僅 10Pa)。其好處是充分利用了增壓風(fēng)機(jī)的低阻力進(jìn)風(fēng)箱代 替新制做 90 度的矩形彎頭，較大地降低了彎頭局部損失；同時保留了原增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口隔離門和膨脹節(jié)，大大節(jié)約了煙道的改造費(fèi)用和改造工作量。后經(jīng)改造證實(shí)，實(shí)際煙道改造費(fèi)用僅 84 萬元。 A.9 改 造 后實(shí)際效果 由于改 造 后還未 進(jìn)行 熱態(tài)運(yùn)行 試驗(yàn)， 根據(jù) 電廠 提供 的改造前后運(yùn)行電流， 改 造 后節(jié)能效果非常顯著，見表 A.8。 表 A.8 改造前 、 后機(jī)組 100%負(fù)荷風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流 項目名稱 單位 改 造 前 改 造 后 機(jī)組負(fù)荷 MW 1000 1000 引風(fēng)機(jī)電流 A 330 350 增壓風(fēng)機(jī)電流 A 160 0.0 電壓等級 kV 10 10 由 表 A.8 可見，在機(jī)組 100%負(fù)荷 時，改造后每臺引風(fēng)機(jī)電流比改 造 前每臺引、增壓風(fēng)機(jī)總電流下降 140A，兩臺風(fēng)機(jī)共下降 280A(電壓等級為 10kV)， 將使廠用電率下降 0.25% 0.3%。估算 改造投資可在 2 年左右回收， 改造 取得 成功。 29 附錄 B 300MW 機(jī)組靜葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造 案例 某電廠兩臺 300MW 燃煤鍋爐引風(fēng)機(jī) 配備 為 YWJ3000/2190 型子午加速式 (我國電力行業(yè)習(xí)慣稱為靜葉調(diào)節(jié) )軸流式風(fēng)機(jī)，自投產(chǎn)以來， 引風(fēng)機(jī) 一 直 存在運(yùn)行效率低， 耗 電 率 髙。為此，研究了該類型風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造新技 術(shù)， 提出了改造方案，電廠實(shí)施后取得了顯著的節(jié)電效果。 B.1 確定 改造設(shè)計參數(shù) 為使改造達(dá)到預(yù)期目的，首先對引風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況和鍋爐煙氣系統(tǒng)的阻力特性進(jìn)行了熱態(tài)試驗(yàn) ， 對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析論證后得岀了該兩臺鍋爐引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的設(shè)計參數(shù)見 表 B.1。 表 B.1 改造前后風(fēng)機(jī)的設(shè)計參數(shù) 名稱 符號 原風(fēng)機(jī)設(shè)計參數(shù) 改造設(shè)計參數(shù) BMCR 工況 TB 工況 BMCR 工況 TB 工況 風(fēng)機(jī)流量 m3/s 235.4 275.4 268.5 282 風(fēng)機(jī)壓力 Pa 3920 4704 3423 3770 介質(zhì)密度 kg/m3 0.887 0.906 0.874 0.874 B.2 改造設(shè)計方法研究 由試驗(yàn)結(jié)果得出：原風(fēng)機(jī)性能與鍋爐煙氣系統(tǒng)不匹配，致使運(yùn)行效率低于 60%，且原風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸也不適合于新設(shè)計參數(shù)，必須重新進(jìn)行氣動和結(jié)構(gòu) 尺寸 設(shè)計， 為 達(dá)到理想設(shè)計， 必須改造 原風(fēng)機(jī) 及 基礎(chǔ)。顯然，這不經(jīng)濟(jì)也不符合節(jié)能改造現(xiàn)實(shí)。為此，通過廣泛收集相關(guān)國內(nèi)外資料，并對該型風(fēng)機(jī)工作機(jī)理和各種設(shè)計方法進(jìn)行分析比較，提岀了利用己有的結(jié)構(gòu)尺寸相近的同類型風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造 的 設(shè)計新思路。 經(jīng)分析比較后， 確定 以YZJ3000/2140 型風(fēng)機(jī)為原型進(jìn)行改 造設(shè)計。 由 YZJ3000/2140 型風(fēng)機(jī)特性曲線 (圖 B.1)看 出 ，其性能還不能滿足改造要求，其設(shè)計工況 （ TB）點(diǎn)和 BMCR 工況點(diǎn)離失速區(qū)較近，運(yùn)行不夠安全。且風(fēng)機(jī)出力偏大， BMCR工況開度偏小，效率偏低。因此 ， 必須使風(fēng)機(jī)性能曲線往左下方移動。 30 圖 B.1 YZJ3000/2140 型風(fēng)機(jī)特性曲線 另外原風(fēng)機(jī)輪轂出口直徑為 2190mm，而 YZJ3000/2140 型風(fēng)機(jī)為 2140mm。改造時，為使風(fēng)機(jī)擴(kuò)壓器不改動，需將 YZJ3000/2140 型風(fēng)機(jī)的葉輪出口直徑増大至 2190mm。 從軸流風(fēng)機(jī)原理可知，當(dāng)風(fēng)機(jī)輪轂直徑増大而風(fēng)機(jī)外徑不變時，由于環(huán)形通流面積的減小，若沿葉高的壓力不變 (如按等環(huán)量設(shè)計的葉輪 )，則風(fēng)機(jī)的流量將減小。這符合對YZJ3000/2140 型風(fēng)機(jī)改造的方向，因此確定改造后的風(fēng)機(jī)輪 轂 出口直徑為 2190mm。 為使風(fēng)機(jī)性能曲線往左下方移動，以提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率和失速安全裕度，根據(jù)軸流風(fēng)機(jī)基本理論，一是減小葉片的安裝角，二是降低葉柵稠度 (即減少葉片數(shù)或減小葉片寬度或兩者同時減小 ) 。為使改造后的風(fēng)機(jī)達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，收集比較了動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)動葉安裝角變化和德國 AN 型靜 葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)動葉安裝角和葉片數(shù)變化對性能的影響規(guī)律，提出了初步的葉片安裝角和葉片數(shù)量，葉片安裝角減小 5 度，葉片數(shù)由 20 片減少到15 片。為減少模型試驗(yàn)次數(shù)和成本， 采用 CFD 數(shù)值模擬方法進(jìn)行校驗(yàn)和修正，模擬結(jié)果見 圖 B.2。 圖 B.2 數(shù)值模擬 計算結(jié)果 31 由 圖 B.2 可見，通過 改 變輪 轂 比、安裝角和葉片數(shù)，風(fēng)機(jī)性能曲線往左下方移動，達(dá)到了預(yù)期 的 設(shè)計 目的。 最后通過 500mm 模型風(fēng)機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，確定了上述最終改造方案。 500mm 模型風(fēng)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果 見 圖 B.3。 圖 B.3 模型風(fēng)機(jī)試 驗(yàn)結(jié)果 由 圖 B.3 可見，改造后 的風(fēng)機(jī)在入口調(diào)節(jié)門開度為 0時可滿足鍋爐 BMCR 工況 的 需要， TB 工況點(diǎn)位于 +10上。該型風(fēng)機(jī)最大開度為 +30，因此風(fēng)機(jī)出力仍有較大裕量 ， 且各運(yùn)行工況點(diǎn)都遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)失速區(qū)域，風(fēng)機(jī)失速裕度足夠。 B.3 風(fēng)機(jī)改造更換部件 改造部件僅為葉輪、葉輪外殼和后導(dǎo)葉部 分 ，改造工作量小，投資省。 B.4 葉片頻率測試與調(diào)整 按 JB/T4362-1999電站軸流式通風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，只要風(fēng)機(jī)葉片的自振頻率避開了轉(zhuǎn)速頻率 1、 2、 3 倍及葉片傳輸頻率的 10%之內(nèi)，風(fēng)機(jī)葉片的運(yùn)行可靠性將得到保證。 考慮到該類風(fēng)機(jī)在國內(nèi)電廠運(yùn)行中曾發(fā)生 過幾起葉片裂紋損壞事故，在葉輪制造過程中，除特別強(qiáng)調(diào)了葉片加工工藝和焊接工藝外，在葉輪加工和噴涂耐磨材料完成之后，動平衡之前，還逐一對每個葉片的自振頻率進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)各個葉片的自振頻率在 97.5105Hz 之間，雖遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 3 倍轉(zhuǎn)速頻率（ 746/603=37.5Hz），但較分散，且一些葉片離 8倍頻率 99.5Hz 過近。為確保安全 ，對 部分 葉片又進(jìn)行了調(diào)頻處理。調(diào)頻方法采用去重法。經(jīng)分析研究和試驗(yàn)后，去重是從葉片前緣頂部開始，沿前緣切割掉一小三角形，切割量由小到大，邊切邊測頻，最終將每個葉片的自振頻率調(diào)整到 101 105Hz 之間（即 8 倍和 9倍轉(zhuǎn)速頻率之間），也遠(yuǎn)離了傳輸頻率（ 15746/60=186.5Hz）。這種調(diào)頻方法既簡單方便， 32 葉片頂部的進(jìn)口沖角和葉片寬度相對減少又甚微，不會對氣動性能帶來明顯影響。 B.5 改造效果 一臺鍋爐 爐兩 臺 引風(fēng)機(jī)改造前后試驗(yàn)結(jié)果 見 表 B.2。 表 B.2 引風(fēng)機(jī)改造前后熱態(tài)運(yùn)行參數(shù)比較 項目 名稱 單位 工況 1 工況 2 工況 3 改前鍋爐蒸發(fā)量 t/h 982 769 549 改后鍋爐蒸發(fā)量 t/h 933 822 660 引風(fēng)機(jī)編號 / A B A B A B 引風(fēng)機(jī)改前電流 A 189 190 150 151 135 137 引風(fēng)機(jī)改前流量 m3/s 255.6 257.7 210.5 216.3 171.1 178.0 引風(fēng)機(jī)改前壓力 Pa 3103.0 3156.9 2074.9 2209.6 1488.1 1483.0 引風(fēng)機(jī)改前效率 % 54.4 55.6 40.1 44.2 28.4 29.3 改前電動機(jī)功率 kW 1566.1 1573.8 1176.5 1165.1 968.7 974.6 引風(fēng)機(jī)改后電流 A 154.7 149 150.2 141.8 135 131 引風(fēng)機(jī)改后流量 m3/s 264.8 252.0 252.5 228.9 224.9 201.8 引風(fēng)機(jī)改后壓力 Pa 3011.2 3074.8 2802.1 2808.9 2232.2 2172.1 引風(fēng)機(jī)改后效率 % 74.1 71.9 65.3 65.7 55.5 51.1 改后電動機(jī)功率 kW 1156.6 1159.3 1166.5 1053.7 974.8 925.3 運(yùn)行效率提高 % 19.7 16.3 25.2 21.4 27.1 21.8 由 表 B.2 可得：在 鍋爐大負(fù)荷時改后風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率提高了 16% 27%， 風(fēng)機(jī)電流下降了 34A 40A，兩臺引風(fēng)機(jī)改造后，實(shí)際年節(jié)電量（按年運(yùn)行 7000 小時，三個負(fù)荷各占 1/3）約 300 萬 kWh；上網(wǎng)電價按 0.3 元 /kWh 計算，則兩臺引風(fēng)機(jī)年節(jié)省資金約 90 萬元。 改造工程費(fèi)用（包括改造前、后試驗(yàn)、改造方案研究、模型試驗(yàn)、兩臺改造部件的加工制造和安裝調(diào)試等）約 118 萬元。改后運(yùn)行不到兩年就可以收 回 投資，引風(fēng)機(jī)改后節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。 33 附錄 C 300MW 機(jī)組一次風(fēng)機(jī)節(jié)能改造 案例 某電廠 1 號 機(jī)組，采用北京巴布科克 威 爾科克斯有限公司生產(chǎn)的B&WB-1025/17.4-M 型鍋爐 。每臺 鍋 爐配四臺沈陽重型機(jī)器廠制造的 BBD4060 型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，正壓直吹式制粉系統(tǒng)， 并 配兩臺武漢鼓風(fēng)機(jī)廠制造的 AH-R210SW 型一次風(fēng)機(jī)。 1 號 機(jī)組投運(yùn)以來 ， 一直存在一次風(fēng)機(jī)在較小開度下運(yùn)行 (在 300MW 工況時一次風(fēng)機(jī)進(jìn)口調(diào)節(jié)門開度僅為 29%左右 )，耗 電率 高 ， 需對兩臺一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。 C.1 改前試驗(yàn)結(jié)果及改造設(shè)計參數(shù)的確定 改前試驗(yàn)結(jié)果見 表 C.1 及 圖 C.1。 表 C.1 一次風(fēng)機(jī)改前熱態(tài)試驗(yàn)結(jié)果匯總表 項 目 單 位 工 況 1 工況 2 工況 3 工況 4 發(fā)電負(fù)荷 MW 304.5 233.7 226.5- 176.5 制粉系統(tǒng)投磨情況 / 4 臺磨 4 臺磨 3 臺磨 3 臺磨 總給煤量 t/h 122 92.6 92 73.6 一次風(fēng)機(jī)擋板表盤開度 % 29.1/15.2 25/11 26.9/24.9 17.8/9.6 一次 風(fēng)機(jī)電流 A 90.9/91.1 84.7/83.2 88.9/89.0 80.4/80.6 一次風(fēng)機(jī) 進(jìn)口秒流量 m3/s 38.29/36.66 33.08/30.66 35.41/34.01 29.0/27.32 一次風(fēng)機(jī) 全壓 Pa 8633/8405 7272/7007 8795/8615 6455/6577 電動機(jī)輸入功率 kW 836.74/811.14 754.43/728.28 798.39/789.34 711.96/702.14 一次風(fēng)機(jī) 全壓效率 % 40.87/39.34 33.13/30.67 40.35/38.42 27.40/26.66 換算至設(shè)計狀態(tài) 設(shè)計密度 =1.156kg/m3 一次風(fēng)機(jī) 進(jìn)口流量 m3/S 38.29/36.66 33.08/30.66 35.41/34.01 9.0/27.32 一次風(fēng)機(jī) 比壓能 J/kg 7263.8/7079.0 6269.9/6010.1 7239.4/7096.5 5405.2/5503.6 由 表 C.1 及圖 C.1 可見，在 300MW 負(fù)荷工況時，一次風(fēng)機(jī)進(jìn)口開度最大為接近 29%左右，運(yùn)行效率最高僅為 41%左右，一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行在其性能曲線的低效率區(qū)域。這說明目前一次風(fēng)機(jī)的裕量過大。因此，有必要重新選取設(shè)計參數(shù)，對一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。 在 300MW 時，四臺磨煤機(jī)運(yùn)行，一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)為（兩臺平均值）： qv135000m3/h； pF 8519Pa； 1.14g/ m3； 40.1%。 考慮有煤質(zhì)變化等因素，在測試風(fēng)量和壓力的基礎(chǔ)上，分別增加 10%的裕量（參考電廠意見）。即： 風(fēng)量為： qv 1350001.1 14850 m3/h 風(fēng)機(jī)壓力為： pF 85191.1 9370 Pa 經(jīng)延整后，最終確定一次風(fēng)機(jī)改造的設(shè)計參數(shù)為： 風(fēng)量： qv 150000m3/h 風(fēng)壓： pF 9400 Pa 34 入口空氣密度： 1=1.156 kg/m3 轉(zhuǎn)速： n=1480r/min 圖 C.1 一次風(fēng)機(jī)改前熱態(tài)試驗(yàn)運(yùn)行點(diǎn)在其性能曲線上的位置 C.2 一次風(fēng)機(jī)選型計算 一次風(fēng)機(jī)選型計算見表 C.2。 表 C.2 一次風(fēng)機(jī)選型計算表 名 稱 符號 單位 選型方案 大氣壓力 pa Pa 101300 設(shè)計流量 qv m3/h 150000 35 設(shè)計全壓 pt Pa 9400 設(shè)計轉(zhuǎn)速 n r/min 1480 風(fēng)機(jī)入口靜壓 Pst1 Pa -330 風(fēng)機(jī)入口絕對壓力 P1 Pa 100970 風(fēng)機(jī)入口介質(zhì)密度 1 kg/m3 1.156 壓縮修正系數(shù) kp / 0.9684 比轉(zhuǎn)速 ns / 55.2 選擇風(fēng)機(jī)型式 / / 5-54 流量系數(shù) / 0.147 壓力系數(shù) / 0.467 功率系數(shù) / 0.0858 風(fēng)機(jī)內(nèi)效率 in % 80 風(fēng)機(jī)計算直徑 D2q m 1.67 風(fēng)機(jī)計算直徑 D2p m 1.676 選定風(fēng)機(jī)直徑 1 D2 m 1.70 計算風(fēng)機(jī)流量 q1 m3/h 158240 計算風(fēng)機(jī)全壓 Pt0 Pa 9369 壓縮修正系數(shù) kp / 0.967 實(shí)際產(chǎn)生全壓 pt Pa 96886 風(fēng)機(jī)軸功率 PZ kW 508 C.3 改造方案的確定 按表 C.2， 可選 1.7m 直徑的 5-54 型風(fēng)機(jī)。后經(jīng)過與電廠協(xié)商，最終確定風(fēng)機(jī)葉輪直徑選取 1.72m。即選用 西安 熱工 研究院研制的 LY5-54 17.2F 型后彎離心式高效風(fēng)機(jī)作為本次一次風(fēng)機(jī)的改造型式， 該型風(fēng)機(jī) 是 機(jī) 翼型葉片高效風(fēng)機(jī)，其效率可達(dá) 85%以上，具有效率變化平坦、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。已在多家電廠中使用，其經(jīng)濟(jì)性和可靠性 得到 肯定。 采用該型風(fēng)機(jī)代替原風(fēng)機(jī)，葉輪直徑從 2.1m 減小到 1.72m，僅需將原風(fēng)機(jī)葉輪更換成 LY5-54 17.2F 型風(fēng)機(jī)的新葉輪 和對原機(jī)殼進(jìn)行局部改造，現(xiàn)場改造工作量小。經(jīng)計算，新風(fēng)機(jī)葉輪重量比改前輕，其軸功率不超過 520kW，現(xiàn)配電動機(jī)額定功率為 1120 kW，電機(jī)裕量足夠，風(fēng)機(jī)啟動和運(yùn)行足夠安全。改造后風(fēng)機(jī)參數(shù)如下： 風(fēng)機(jī)型號： LY5-54 17.2F 風(fēng)機(jī)直徑： 1.72 m 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 1480 r/min 風(fēng)機(jī)風(fēng)量： 163900 m3/h 風(fēng)機(jī)壓力： 9920 Pa （ 風(fēng)機(jī)入口空氣密度為 1.156kg/m3 時） 風(fēng)機(jī)效率： 80% 新風(fēng)機(jī)性能曲線見圖 C.2。 36 C.4 改造效果 一 次風(fēng)機(jī)改后運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果見表 C.3 及圖 C.2。 圖4 LY5 -54N o 17.2F 型風(fēng)機(jī)全特性曲線01020304050607080901001101201301401501601701801902000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100流量qv(m3/s)比壓能 Y(100J/kg)100 90807060504030效率 1# 爐一次風(fēng)機(jī)改后運(yùn)行點(diǎn) 新風(fēng)機(jī)設(shè)計點(diǎn)90o75o60o45o 圖 C.2 一次風(fēng)機(jī)改后 （ LY5-54 17.2F） 性能曲線及運(yùn)行點(diǎn) 表 C.3 1 號 鍋爐 一次 風(fēng)機(jī) 改后 熱態(tài)試驗(yàn) 主要 結(jié)果 項 目 單 位 工況 1 工況 2 工況 4 試驗(yàn)日期 年 .月 .日 2008.8.18 2008.8.18 2008.8.19 試驗(yàn)時間 / 17:3019:30 10:4012:20 00:0001:30 發(fā)電負(fù)荷 MW 300 230 180 制粉系統(tǒng)投磨情況 / 4 臺磨 3 臺磨 3 臺磨 主蒸汽流量 t/h 917.3 678.8 523.9 37 一次風(fēng)機(jī)擋板表盤開度 % 68.5/68.3 54/53.8 40.4/41.4 一次 風(fēng)機(jī)電流 A 64/66 59.3/62.1 56/58 一次風(fēng)機(jī) 進(jìn)口流量 m3/s 45.9 45.3 39.1 40.6 33.6 35.7 一次風(fēng)機(jī)出口靜壓 Pa 9465 9550 9040 9050 7200 7310 一次風(fēng)機(jī) 壓 力 Pa 10039 10152 9460 9517 7522 7678 電動機(jī)輸入功率 kW 655.18 668.77 637.74 668.77 660.77 646.94 一次風(fēng)機(jī) 空氣功率 kW 445.92 445.48 359.38 375.22 247.97 269.22 一次風(fēng)機(jī) 效率 % 87.8 84.4 77.9 76.7 58.0 60.1 換算至設(shè)計狀態(tài) 設(shè)計密度 =1.156kg/m3 一次風(fēng)機(jī) 進(jìn)口流量 m3/s 45.9 45.3 39.1 40.6 33.6 35.7 一次風(fēng)機(jī) 壓 力 Pa 10185 10303 9552 9612 7656 7817 一次風(fēng)機(jī) 比壓能 J/kg 8394.6 8487.9 7896.3 7943.7 6386.7 6516.0 由 圖 C.2 可見， 當(dāng)機(jī)組 在 滿負(fù)荷 300MW 時，風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)在開度為 83%左右的高效區(qū)，選型設(shè)計合理。 比較 表 C.1 及 表 C.3，改后風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率得 到 顯著提高 (見表 C.4)， 平均提高 38%左右，最多提高達(dá) 47%， 平均運(yùn)行電流下降約 27A， 節(jié)電效果顯著 。 若年負(fù)荷率按每年運(yùn)行 7000 小時，高、中、低負(fù)荷均占 1/3 的時間計算，二臺風(fēng)機(jī)年節(jié)電量約 166 萬 kWh，節(jié)電率約 15.3%； 上網(wǎng)電價 按 0.3 元 /kWh 計算，年節(jié)省費(fèi)用 49.8 萬元。改造部件僅為葉輪，兩個葉輪的 制造費(fèi)用僅 37 萬元，加上現(xiàn)場改造安裝費(fèi)用，整個改造費(fèi)用在一年左右可得到回收，改造效果十分明顯。 表 C.4 改造后一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率提高值 項目 單位 工況 1 工況 2 工況 3 機(jī)組負(fù)荷 MW 300（ 303*） 230（ 227*） 180（ 176*） 一次風(fēng)機(jī)編號 / A B A B A B 新改風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率 % 87.8 84.4 77.9 76.7 58.0 60.1 原風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率 % 40.8 39.3 40.3 38.4 27.4 26.7 改后 效率提高值 % 47.0 45.1 37.6 38.3 30.6 33.4 注 *： 為 改前試驗(yàn) 時 所 對應(yīng)的 工況 。 38 附錄 D 脫硫 吸收系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化案例 某電廠一臺 300MW 機(jī)組配套的煙氣脫硫裝置，設(shè)置四臺漿液循環(huán)泵，從低到高分別為 A、 B、 C、 D。入口 SO2 濃度的正常變化范圍為 1500 4500mg/m3。 對脫硫效率沒有要求，只需滿足 400mg/m3 出口排放濃度 的 要求，排污費(fèi)按實(shí)際排放量繳納。脫硫劑為外購石灰石粉，石膏外賣有一定的收益。無蒸汽消耗。 D.1 漿液循環(huán)泵的優(yōu)化運(yùn)行 300MW 負(fù)荷時，入口 SO2 濃度為 4000mg/m3 時漿液循環(huán)泵不同組合 運(yùn)行情況見表D.1 和圖 D.1。 表 D.1 漿液循環(huán)泵不同組合運(yùn)行情況的相對運(yùn)行成本 工況 投運(yùn) 漿液 循環(huán)泵 脫硫效率， % 出口 SO2濃度，mg/m3 電耗量 ,kW 石灰石消耗量 ,t/h 石灰石成本 ,元 /h 電成本 ,元/h 水成本 ,元/h 排污繳費(fèi) ,元/h 石膏收益 ,元/h 總的相對成本 ,元/h 1 ABCD 95.6 176 4502 8.13 2032 1711 168 133 140 3904 2 BCD 93.6 256 4081 7.96 1989 1551 168 194 137 3765 3 ACD 93.0 280 4032 7.91 1976 1532 168 212 136 3752 4 ABD 92.4 304 3983 7.85 1964 1514 168 230 135 3740 5 ABC 91.8 328 3929 7.80 1951 1493 168 248 134 3726 6 CD 88.8 448 3612 7.55 1887 1373 168 339 130 3637 7 BD 88.1 476 3558 7.49 1872 1352 168 360 129 3624 8 BC 87.4 504 3508 7.43 1857 1333 168 382 128 3612 9 AD 86.7 532 3511 7.37 1842 1334 168 403 127 3621 10 AC 86.1 556 3459 7.32 1830 1314 168 421 126 3607 11 AB 85.4 584 3408 7.26 1815 1295 168 442 125 3595 39 3 0 0 M W 負(fù)荷，二氧化硫濃度為 4 0 0 0 m g / m 3 時漿液循環(huán)泵的不同組合運(yùn)行情況3400350036003700380039004000ABCD BCD ACD ABD ABC CD BD BC AD AC AB漿液循環(huán)泵的組合運(yùn)行方式相對運(yùn)行成本，元/小時01002003004005006007009 5 . 6 9 3 . 6 9 3 . 0 9 2 . 4 9 1 . 8 8 8 . 8 8 8 . 1 8 7 . 4 8 6 . 7 8 6 . 1 8 5 . 4脫硫效率， %出口二氧化硫濃度，mg/m3相對運(yùn)行成本 出口二氧化硫濃度 圖 D.1 漿液循環(huán)泵不同組合運(yùn)行情況 時 相對運(yùn)行成本變化 由表 D.1 和圖 D.1 可以看出： 此工況時， 在滿足出口排放濃度前提下，相對生產(chǎn)成本最低的漿液循環(huán)泵組合方式為 ABC, 這種組合方式是最經(jīng)濟(jì)的。 300MW 負(fù)荷時，入口 SO2 濃度為 3000mg/m3 時漿液循環(huán)泵不同組合運(yùn)行情況 見 圖D.2。 3 0 0 M W 負(fù)荷，二氧化硫濃度為 3 0 0 0 m g / m 3 時漿液循環(huán)泵的不同組合運(yùn)行情況2800290030003100320033003400ABCD BCD ACD ABD ABC CD BD BC AD AC AB漿液循環(huán)泵的組合運(yùn)行方式相對運(yùn)行成本，元/小時01002003004005006007009 6 . 4 9 3 . 8 9 3 . 6 9 3 . 0 9 2 . 4 8 9 . 9 8 9 . 2 8 8 . 6 8 7 . 7 8 7 . 2 8 6 . 5脫硫效率， %出口二氧化硫濃度，mg/m3相對運(yùn)行成本 出口二氧化硫濃度 圖 D.2 漿液循環(huán)泵不同組合運(yùn)行情況 時 相對運(yùn)行成本變化 由圖 D.2 可以看出：此工況時，在滿足出口排放濃度前提下，相對生產(chǎn)成本最低的漿液循環(huán)泵組合方式為 AC, 這種組合方式是最經(jīng)濟(jì)的。 40 300MW 負(fù)荷時，入口 SO2 濃度為 2000mg/m3 時漿液循環(huán)泵不同組合運(yùn)行情況 見 圖D.2。 3 0 0 M W 負(fù)荷，二氧化硫濃度為 2 0 0 0 m g /