电站风机的节能探讨(上)

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目前,我国的大型火力发电厂分布广泛,而且大部分电厂使用的电站风机几乎都是高效风机。多年以来,我国除了引进国外的先进技术,更是结合基本国情和行业现状,不断提高电站风机的运行效率,降低能耗,在经济节能方面力求达到更高水准。然而,实际操作中,在电站风机的改造领域仍然留有很大的空间,需要不断的进行技术革新和探究,才能最终实现我国电站行业的可持续发展战略。


我国电站风机运行现状分析
1.1 电站风机的概念
通常所说的电站风机,指的是电站内部与锅炉相关的3大风机,即一次(排粉)风机、送风机和引风机。3大风机是火力发电厂的重要辅助设备,从携带燃料,到助燃,到最后将废烟气引出锅炉,每个环节都至关重要。

1.2 我国电站风机的现状
电站风机运行可靠性与经济型一直是电站的极为关注的问题。据相关数据显示,一般电站风机的耗电量之大可以占据整个电厂发电量的1.5%~2.5%,因此,它的安全性、可靠性、经济性,直接关系到发电机组,甚至影响整个电厂的正常运行。改革放开以来,我国从国外引进了大量的先进技术,包括大量相对精密的设备,在运行的经济型方面取得了很大的成绩,主要是由于2 点。
(1)动叶调节和静叶调节轴流式风机在我国大量投入使用,相关资料显示,轴流风机在我国大容量机组中的使用率已远远超过了离心式风机。
(2)随着电厂对电站风机运行的经济性日益重视,因此实际工作中逐渐加大了对风机的改造力度,液力偶合器和变频器调节的应用也逐渐增多。由于选型设计、制造质量和运行维护水平高低的差别,现阶段,我国各个区域电站风机的耗电率存在较大的差异。一般对于使用动叶调轴流式风机的电厂来说,年均总耗电率(占电厂发电量的百分数)可以达到1.5%以内,最好的可达1%;配备离心式风机的大型电厂,年均总耗电率一般在2%~2.5%。与国际发达国家的行业技术相比较,运行经济性仍然滞后,只有不断的加强技术革新,才能逐渐缩小差距,最终实现高效、节能。


我国电站风机节能途径
2.1 选择与锅炉风(烟)系统相匹配的风机
为了更好地满足电厂的供电需求,我国大型电站普遍使用高效风机,但是不同型号的机器在实际操作中产生的经济效益(或耗电率)不尽相同。不难发现,这其实与所选风机和管网系统阻力的特性是否匹配有着密切的关系。这里就如何选好电站风机做以下分析。
(1)风机选型设计参数。风机选型设计参数是否合理是风机运行经济性好坏的关键,只有保持在一定的范围内,才能使风机最大限度的实现高效率的工作状态。否则,超出范围,风机达不到高效区,不能完全发挥高效风机功能,甚至出现不安全现象,严重威胁整个机组的安全运行;如果达不到标准参数,就不能满足正常工作的需要,无法产生充足的能量,机组工作停滞。
(2) 风机型号与型号的选择。重点介绍阻力特性和负荷特性。

①阻力特性,即发电机组在不同负荷下可能出现异常工作状态时,通过严密的计算,预测出该系统可能会产生的阻力。

②负荷特性,当机组完全满足安全运行状态时,按其符合率进行计算,选择年耗电量最小的风机型号。在确定风机型式的同时,还要考虑相关费用问题,例如:设备费、基础费及运行可靠性等,并
且进行该项技术经济性比较后才可以最终确定。
2.2 电站风机的调节方式
一般电站锅炉的燃料来源都是燃煤,而且锅炉的主辅设备状况会随着使用时间以及环境等因素有所变化,因此,在选择电站风机的型号时,应留有一定的空间。另外,电站风机机组的发电负荷也不是一成不变的,加上参与调峰的机组负荷率也相对较低,这就决定了电站风机基本上也是在部分负荷下进行运作的。因此,只有对风机进行合理的调节,才能保障电站风机运行的经济性。
(1) 变转速调节是现阶段研究出来的最好的调节方式。目前,无级变转速调节在电厂实际工作中的应用已经取得了可喜的成绩,例如:调速型液力耦合器和变频器。一般情况下,如果需要在正常运转的风机上加装变转速装置,首要考虑风机与管网系统的匹配程度。这直接决定了系统的阻力特性线是否可以顺利通过风机的高效区,保证运行效率。所以,在选择安装变速调节设备之前,根据实际条件应该先对风机进行改造,使其与管网系统匹配,这点非常重要。
(2)转子固有频率的校核计算,以及轴系扭振频率的计算,这是为了防止在运行的风机上加装变速装置后,在一定的转速下,轴系扭振和运行中的转子发生共振现象。


未完待续

2019年8月15日 14:31
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