北京大唐國際盤山發(fā)電有限責(zé)任公司中圖分類號：TH43文獻(xiàn)標(biāo)示碼：B文章編號：1006-8155（2011）02-0062-act:,,,..:;;at僅次于電機(jī)，是火電站的第二大電量消耗者。對于300MW機(jī)組，若風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率提高三個(gè)百分點(diǎn)，則每臺機(jī)組每年節(jié)省電量40。為此，怎么提升電廠風(fēng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，是一個(gè)非常重要且必要的現(xiàn)實(shí)問題。
我公司成功解決了爐窯一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率高的難點(diǎn)問題，帶來非常明顯的節(jié)能效益。國華南地區(qū)建設(shè)投運(yùn)最早的600MW臨界火馬達(dá)組，是京津唐電網(wǎng)的主力機(jī)組。工程于月復(fù)工，其中機(jī)組于日即將投運(yùn)，4#機(jī)組于2002公司每臺機(jī)組配有兩臺雙吸入前彎離心式一次風(fēng)機(jī)。一臺一次風(fēng)機(jī)容量為50％BMCR（爐窯最大連續(xù)負(fù)荷）。其具體參數(shù)見表一次風(fēng)機(jī)參數(shù)摘要：通過對風(fēng)煙系統(tǒng)、一次風(fēng)機(jī)、變頻器以及空預(yù)器等設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行各類對比試驗(yàn)剖析，結(jié)合機(jī)組檢修，證明了空預(yù)器密封裝置嚴(yán)重銹蝕造成透風(fēng)率突增是一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率不正常下降的緣由，并提出了合理建議。關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；變頻器；空預(yù)器；透風(fēng)電力行業(yè)作為高耗能的行業(yè)，經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行是當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)對電力生產(chǎn)行業(yè)的最基本的要求。隨著大容量高參數(shù)機(jī)組的日漸普及，大容量機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行對控制國民經(jīng)濟(jì)煤耗水平的影響也逐步加強(qiáng)。發(fā)電企業(yè)中風(fēng)機(jī)電流過大的原因，風(fēng)機(jī)屬于最龐大最重要的輔機(jī)設(shè)備，風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對發(fā)電企業(yè)的節(jié)能工作影響很大。同時(shí)，電廠風(fēng)機(jī)又是發(fā)電企業(yè)里的耗能大戶，其耗電量約占發(fā)電機(jī)組容量的收稿日期：2010-12-08北京市項(xiàng)目單位設(shè)計(jì)參數(shù)型式雙吸入離心式機(jī)型G9-風(fēng)壓/風(fēng)量160.5馬達(dá)機(jī)型-額定電流/kV260絕緣等級功率/怠速r/min）我公司爐窯一次風(fēng)機(jī)主要是給制粉系統(tǒng)提供輸粉的風(fēng)源。
爐窯一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的布置見圖。空氣經(jīng)雙吸入式進(jìn)口管線步入離心風(fēng)機(jī)，加壓后在風(fēng)機(jī)出口分為兩部份。其中一部份稱為冷一次風(fēng)，直接通過一次寒風(fēng)母管分配至各制粉系統(tǒng)的寒風(fēng)調(diào)節(jié)站，另一部份步入空預(yù)器加熱后稱為熱一次風(fēng)，通過一次熱風(fēng)母管分配至各制粉系統(tǒng)的熱風(fēng)調(diào)節(jié)站。對于正壓直吹式制粉系統(tǒng)，一次風(fēng)正常運(yùn)行中主要起攜帶和干燥褐煤的作用，并提供褐煤大火早期所需空氣。我公司當(dāng)初對一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行過更換定子、變頻改建等重大設(shè)備整修，力求達(dá)到一次風(fēng)機(jī)安全高效運(yùn)行剖析可知：4#一次風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷下風(fēng)機(jī)電壓（225A+210A）比3#（150A+150A）一次風(fēng)60~70A。可見，4#一次風(fēng)機(jī)電壓異常偏大已然成為影響公司煤耗水平的重大問題，亟待解決。輔機(jī)日耗電總數(shù)與當(dāng)天機(jī)組總負(fù)荷成反比關(guān)系，而輔機(jī)產(chǎn)率是綜合了耗電量和對應(yīng)負(fù)荷后的煤耗指標(biāo)，相同負(fù)荷下風(fēng)機(jī)運(yùn)行電壓的偏大，直接造成了一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率的異常下降。兩臺爐窯一次風(fēng)機(jī)收率在個(gè)月中的對比見圖4#一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率對比圖從生產(chǎn)月度報(bào)表數(shù)據(jù)及圖一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率是從2009月份后兩臺爐窯的一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率差值基本固定。可以確認(rèn)，2009爐窯一次風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生重大缺陷的時(shí)間段。爐窯一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)布置圖一次風(fēng)機(jī)電壓偏大的剖析一次風(fēng)機(jī)電壓偏大的原因在整個(gè)爐窯風(fēng)煙系統(tǒng)中，就能對一次風(fēng)機(jī)的工況形成這么顯著的影響只有個(gè)方面的誘因：風(fēng)煙系統(tǒng)、空預(yù)器和風(fēng)機(jī)本身。
而整個(gè)風(fēng)煙系統(tǒng)才能維持穩(wěn)定運(yùn)行、風(fēng)煙系統(tǒng)的另外的兩大風(fēng)機(jī)即送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)并沒有出現(xiàn)顯著的參數(shù)異常，這就基本可以排除風(fēng)煙系統(tǒng)本身存在諸如大量透風(fēng)、風(fēng)道堵塞等問題。3.1一次風(fēng)機(jī)設(shè)備緣由剖析首先對一次風(fēng)機(jī)本身和一次風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行緣由排查剖析。2009月份，4#爐窯兩臺一次風(fēng)機(jī)變頻器調(diào)試完成投入變頻運(yùn)行。并且，省電的療效顯著沒有達(dá)到變頻運(yùn)行應(yīng)有的療效，尤其是高低負(fù)荷階段對應(yīng)的一次風(fēng)機(jī)電壓和工頻運(yùn)行剖析生產(chǎn)報(bào)表可以發(fā)覺，從2009月份開始，4#爐一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率開始低于爐一次風(fēng)機(jī)鐵損。日，600MW滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)兩臺爐窯一次風(fēng)機(jī)典型工況對比見圖600MW滿負(fù)荷工況兩臺一次風(fēng)機(jī)電壓對比63使用維護(hù)時(shí)沒有顯著增長。當(dāng)時(shí)剖析將變頻改建療效不佳的緣由歸結(jié)為爐窯一次風(fēng)機(jī)定子和莖稈問題。一次風(fēng)機(jī)未改成變頻運(yùn)行之前，風(fēng)機(jī)出力裕量較大，為了減輕毋須要的煤耗，在2008年借助檢修機(jī)會將爐窯一次風(fēng)機(jī)的定子更換為短莖稈的小定子。改建后有一定療效，并且沒有對再進(jìn)行變頻改建的影響做論證。為了確認(rèn)一次風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)電壓偏大的誘因是否與其定子的機(jī)型有關(guān)，2010爐窯一次風(fēng)機(jī)定子型式一致。更換完畢后，同爐窯一次風(fēng)機(jī)的電壓做了滿負(fù)荷對比，見圖變頻改建后一次風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行電壓試驗(yàn)對比結(jié)果表明：變頻改建后一次風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)300MW負(fù)荷對應(yīng)單臺風(fēng)機(jī)電流210A左右，對照2008月變頻改建前一次風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)300MW負(fù)荷對應(yīng)單臺風(fēng)機(jī)電流150A（見圖6），單臺風(fēng)機(jī)電流高了60A，兩臺風(fēng)機(jī)總電壓降低了約120A。
兩種工況，負(fù)荷相同風(fēng)機(jī)電流過大的原因，都沒有變頻器運(yùn)行，而一次風(fēng)機(jī)電壓還是異常偏低，說明問題的緣由與變頻器本身沒有關(guān)系。更換定子后兩臺爐窯一次風(fēng)機(jī)電壓對比通過對比試驗(yàn)可知，更換定子后爐窯兩臺一次風(fēng)機(jī)的總電壓驟降約20A，有一定的增加產(chǎn)率的療效，并且總電壓（215A+215A）還是比風(fēng)機(jī)（155A+155A）高120A左右。兩臺一次風(fēng)機(jī)都是同一制造廠生產(chǎn)的同一類型規(guī)格的定子，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的電壓有120A的誤差，說明定子規(guī)格并不是導(dǎo)致爐窯一次風(fēng)機(jī)電壓異常偏大的主要誘因。在更換定子的過程中，也對一次風(fēng)機(jī)、風(fēng)道及相關(guān)擋板進(jìn)行了全面檢測，排除了一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)存在透風(fēng)和節(jié)流的可能。3.2一次風(fēng)機(jī)變頻器緣由剖析變頻器假如存在問題，不能完全實(shí)現(xiàn)變頻的療效，也可能造成風(fēng)機(jī)運(yùn)行電壓偏大。為了排除變頻器本身的緣由，進(jìn)行了變頻改建前后工頻運(yùn)行參數(shù)對比試驗(yàn)。2010日，將兩臺一次風(fēng)機(jī)恢復(fù)至工頻并列運(yùn)行，300MW負(fù)荷時(shí)一次風(fēng)機(jī)電壓曲線見圖變頻改建前一次風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行電壓3.3空預(yù)器系統(tǒng)緣由剖析上述兩次對比試驗(yàn)結(jié)果表明：4#爐窯一次風(fēng)機(jī)電壓異常偏大與一次風(fēng)機(jī)更換定子、設(shè)備本身以及變頻器都沒有直接關(guān)系。在排除了一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和設(shè)備以及空預(yù)器故障的誘因后，依據(jù)同負(fù)荷同煤量下，兩臺爐窯步入制粉系統(tǒng)的一次風(fēng)總數(shù)誤差不大，而一次風(fēng)機(jī)電壓誤差大的現(xiàn)象可以剖析出：一次風(fēng)透風(fēng)是可能造成一次風(fēng)機(jī)電壓異常偏大的主要誘因。
依據(jù)設(shè)備特點(diǎn)剖析，空預(yù)器系統(tǒng)存在問題的可能性很大。依照圖近一年來一次風(fēng)機(jī)產(chǎn)率變化趨勢64剖析可知：2009爐窯一次風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生重大缺陷的時(shí)間段。經(jīng)查閱機(jī)組運(yùn)行日志以及空預(yù)器電壓趨勢，沒有發(fā)覺在此期間發(fā)生過有可能造成一次風(fēng)機(jī)電壓減小的相關(guān)操作。2009機(jī)組兩臺空預(yù)器電壓趨勢見圖際復(fù)查。也就是說，空預(yù)器透風(fēng)是否是造成一次風(fēng)機(jī)電壓異常偏大，產(chǎn)率異常偏低的誘因，也可以從對空預(yù)器的實(shí)際檢測中得以確認(rèn)。停爐檢測結(jié)果以及問題的解決月份，4#機(jī)組申請進(jìn)行檢修。空預(yù)器進(jìn)口煙溫達(dá)到50，停止空預(yù)器運(yùn)行，檢修人員步入空預(yù)器內(nèi)部進(jìn)行復(fù)查。4.1實(shí)際檢測結(jié)果及處理實(shí)際檢測發(fā)覺：兩臺空預(yù)器冷端徑向密封片幾乎全部銹蝕，甚至密封片的夾板也有一定損壞；并且機(jī)組空預(yù)器熱端徑向密封片也全部發(fā)生較嚴(yán)重銹蝕，1#機(jī)組空預(yù)器熱端徑向密封片也有將近1/3的銹蝕，殘存的熱端徑向密封片徑向1/3~2/3區(qū)間的密封片朝向運(yùn)行方向有彎曲，也影響了密封療效。針對這些嚴(yán)重情況，公司組織緊急采購備件進(jìn)行搶險(xiǎn)。對徑向密封片全部更換，1#空預(yù)器熱端密封片部分進(jìn)行更換。每臺空預(yù)器蓄熱片分辨為48區(qū)，共有48個(gè)徑向擱板，每位擱板上沿徑向安裝個(gè)密封片，每一片密封片須要用一片夾板固定。
為此每一端須要483144條密封片和夾機(jī)組兩臺空預(yù)器電壓并沒有顯著波動，其中日至11日發(fā)生變化是由于其電壓變送器故障顯示過低和突變，實(shí)際電壓無顯著變化，這一點(diǎn)從運(yùn)行日志、設(shè)備缺陷記錄和檢修記錄都能得到否認(rèn)。空預(yù)器運(yùn)行電壓沒有發(fā)生較大變化，只說明了空預(yù)器本身在此期間沒有發(fā)生過例如蓄熱部件開裂、扇形板破裂等嚴(yán)重導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力變化的重大缺陷。并且，電壓平穩(wěn)并不能反應(yīng)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的冷熱段透風(fēng)程度的大小，即空預(yù)器漏風(fēng)率的變化。假如空預(yù)器透風(fēng)加強(qiáng)對一次風(fēng)機(jī)的工作電壓影響確是非常顯著的。按照這一思
