北京大唐國際盤山發電有限責任公司中圖分類號:TH43文獻標示碼:B文章編號:1006-8155(2011)02-0062-act:,,,..:;;at僅次于電機,是火電站的第二大電量消耗者。對于300MW機組,若風機運行效率提高三個百分點,則每臺機組每年節省電量40。為此,怎么提升電廠風機運行的經濟性,是一個非常重要且必要的現實問題。
我公司成功解決了爐窯一次風機產率高的難點問題,帶來非常明顯的節能效益。國華南地區建設投運最早的600MW臨界火馬達組,是京津唐電網的主力機組。工程于月復工,其中機組于日即將投運,4#機組于2002公司每臺機組配有兩臺雙吸入前彎離心式一次風機。一臺一次風機容量為50%BMCR(爐窯最大連續負荷)。其具體參數見表一次風機參數摘要:通過對風煙系統、一次風機、變頻器以及空預器等設備系統進行各類對比試驗剖析,結合機組檢修,證明了空預器密封裝置嚴重銹蝕造成透風率突增是一次風機產率不正常下降的緣由,并提出了合理建議。關鍵詞:節能減排;變頻器;空預器;透風電力行業作為高耗能的行業,經濟高效運行是當前國民經濟對電力生產行業的最基本的要求。隨著大容量高參數機組的日漸普及,大容量機組的節能運行對控制國民經濟煤耗水平的影響也逐步加強。發電企業中風機電流過大的原因,風機屬于最龐大最重要的輔機設備,風機的經濟運行對發電企業的節能工作影響很大。同時,電廠風機又是發電企業里的耗能大戶,其耗電量約占發電機組容量的收稿日期:2010-12-08北京市項目單位設計參數型式雙吸入離心式機型G9-風壓/風量160.5馬達機型-額定電流/kV260絕緣等級功率/怠速r/min)我公司爐窯一次風機主要是給制粉系統提供輸粉的風源。
爐窯一次風機系統的布置見圖。空氣經雙吸入式進口管線步入離心風機,加壓后在風機出口分為兩部份。其中一部份稱為冷一次風,直接通過一次寒風母管分配至各制粉系統的寒風調節站,另一部份步入空預器加熱后稱為熱一次風,通過一次熱風母管分配至各制粉系統的熱風調節站。對于正壓直吹式制粉系統,一次風正常運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。我公司當初對一次風機進行過更換定子、變頻改建等重大設備整修,力求達到一次風機安全高效運行剖析可知:4#一次風機滿負荷下風機電壓(225A+210A)比3#(150A+150A)一次風60~70A。可見,4#一次風機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。輔機日耗電總數與當天機組總負荷成反比關系,而輔機產率是綜合了耗電量和對應負荷后的煤耗指標,相同負荷下風機運行電壓的偏大,直接造成了一次風機產率的異常下降。兩臺爐窯一次風機收率在個月中的對比見圖4#一次風機產率對比圖從生產月度報表數據及圖一次風機產率是從2009月份后兩臺爐窯的一次風機產率差值基本固定。可以確認,2009爐窯一次風系統發生重大缺陷的時間段。爐窯一次風機系統布置圖一次風機電壓偏大的剖析一次風機電壓偏大的原因在整個爐窯風煙系統中,就能對一次風機的工況形成這么顯著的影響只有個方面的誘因:風煙系統、空預器和風機本身。
而整個風煙系統才能維持穩定運行、風煙系統的另外的兩大風機即送風機和引風機并沒有出現顯著的參數異常,這就基本可以排除風煙系統本身存在諸如大量透風、風道堵塞等問題。3.1一次風機設備緣由剖析首先對一次風機本身和一次風系統進行緣由排查剖析。2009月份,4#爐窯兩臺一次風機變頻器調試完成投入變頻運行。并且,省電的療效顯著沒有達到變頻運行應有的療效,尤其是高低負荷階段對應的一次風機電壓和工頻運行剖析生產報表可以發覺,從2009月份開始,4#爐一次風機產率開始低于爐一次風機鐵損。日,600MW滿負荷運行時兩臺爐窯一次風機典型工況對比見圖600MW滿負荷工況兩臺一次風機電壓對比63使用維護時沒有顯著增長。當時剖析將變頻改建療效不佳的緣由歸結為爐窯一次風機定子和莖稈問題。一次風機未改成變頻運行之前,風機出力裕量較大,為了減輕毋須要的煤耗,在2008年借助檢修機會將爐窯一次風機的定子更換為短莖稈的小定子。改建后有一定療效,并且沒有對再進行變頻改建的影響做論證。為了確認一次風機變頻運行時電壓偏大的誘因是否與其定子的機型有關,2010爐窯一次風機定子型式一致。更換完畢后,同爐窯一次風機的電壓做了滿負荷對比,見圖變頻改建后一次風機工頻運行電壓試驗對比結果表明:變頻改建后一次風機工頻運行時300MW負荷對應單臺風機電流210A左右,對照2008月變頻改建前一次風機工頻運行時300MW負荷對應單臺風機電流150A(見圖6),單臺風機電流高了60A,兩臺風機總電壓降低了約120A。
兩種工況,負荷相同風機電流過大的原因,都沒有變頻器運行,而一次風機電壓還是異常偏低,說明問題的緣由與變頻器本身沒有關系。更換定子后兩臺爐窯一次風機電壓對比通過對比試驗可知,更換定子后爐窯兩臺一次風機的總電壓驟降約20A,有一定的增加產率的療效,并且總電壓(215A+215A)還是比風機(155A+155A)高120A左右。兩臺一次風機都是同一制造廠生產的同一類型規格的定子,風機運行的電壓有120A的誤差,說明定子規格并不是導致爐窯一次風機電壓異常偏大的主要誘因。在更換定子的過程中,也對一次風機、風道及相關擋板進行了全面檢測,排除了一次風機系統存在透風和節流的可能。3.2一次風機變頻器緣由剖析變頻器假如存在問題,不能完全實現變頻的療效,也可能造成風機運行電壓偏大。為了排除變頻器本身的緣由,進行了變頻改建前后工頻運行參數對比試驗。2010日,將兩臺一次風機恢復至工頻并列運行,300MW負荷時一次風機電壓曲線見圖變頻改建前一次風機工頻運行電壓3.3空預器系統緣由剖析上述兩次對比試驗結果表明:4#爐窯一次風機電壓異常偏大與一次風機更換定子、設備本身以及變頻器都沒有直接關系。在排除了一次風機系統和設備以及空預器故障的誘因后,依據同負荷同煤量下,兩臺爐窯步入制粉系統的一次風總數誤差不大,而一次風機電壓誤差大的現象可以剖析出:一次風透風是可能造成一次風機電壓異常偏大的主要誘因。
依據設備特點剖析,空預器系統存在問題的可能性很大。依照圖近一年來一次風機產率變化趨勢64剖析可知:2009爐窯一次風系統發生重大缺陷的時間段。經查閱機組運行日志以及空預器電壓趨勢,沒有發覺在此期間發生過有可能造成一次風機電壓減小的相關操作。2009機組兩臺空預器電壓趨勢見圖際復查。也就是說,空預器透風是否是造成一次風機電壓異常偏大,產率異常偏低的誘因,也可以從對空預器的實際檢測中得以確認。停爐檢測結果以及問題的解決月份,4#機組申請進行檢修。空預器進口煙溫達到50,停止空預器運行,檢修人員步入空預器內部進行復查。4.1實際檢測結果及處理實際檢測發覺:兩臺空預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;并且機組空預器熱端徑向密封片也全部發生較嚴重銹蝕,1#機組空預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區間的密封片朝向運行方向有彎曲,也影響了密封療效。針對這些嚴重情況,公司組織緊急采購備件進行搶險。對徑向密封片全部更換,1#空預器熱端密封片部分進行更換。每臺空預器蓄熱片分辨為48區,共有48個徑向擱板,每位擱板上沿徑向安裝個密封片,每一片密封片須要用一片夾板固定。
為此每一端須要483144條密封片和夾機組兩臺空預器電壓并沒有顯著波動,其中日至11日發生變化是由于其電壓變送器故障顯示過低和突變,實際電壓無顯著變化,這一點從運行日志、設備缺陷記錄和檢修記錄都能得到否認。空預器運行電壓沒有發生較大變化,只說明了空預器本身在此期間沒有發生過例如蓄熱部件開裂、扇形板破裂等嚴重導致風機出力變化的重大缺陷。并且,電壓平穩并不能反應回轉式空預器的冷熱段透風程度的大小,即空預器漏風率的變化。假如空預器透風加強對一次風機的工作電壓影響確是非常顯著的。按照這一思