崔國(guó)華,朱廣忠,何俊松
(江蘇新海發(fā)電有限公司,江蘇連云港 222023)
某發(fā)電公司1000 MW 機(jī)組鍋爐為超超臨界變壓運(yùn)行螺旋管圈直流鍋爐,型號(hào)為SG-3049/28.25-M548,單爐膛塔式布置、一次中間再熱、四角切園燃燒、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊構(gòu)造,第一臺(tái)機(jī)組于2012年11 月21 日通過168 h,投入商業(yè)運(yùn)行。
目前國(guó)內(nèi)新建大型燃煤機(jī)組脫硫系統(tǒng)基本不再設(shè)增壓風(fēng)機(jī),采用引增合一方式,高效節(jié)能同時(shí)也簡(jiǎn)化了運(yùn)行操作。引風(fēng)機(jī)選型主要以動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)和靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)為主,2 類風(fēng)機(jī)互有優(yōu)缺點(diǎn),特性比較[1]見表1。
表1 動(dòng)調(diào)與靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī)特性比較
國(guó)內(nèi)大型燃煤機(jī)組引風(fēng)機(jī)采用引增合一方式后,典型配置主要有2 種:(1)采用2 臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī);(2)采用2 臺(tái)靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。第一種方案在國(guó)內(nèi)百萬(wàn)機(jī)組應(yīng)用范圍較廣,如國(guó)華徐州電廠、國(guó)電諫壁電廠、皖能銅陵電廠等,動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)應(yīng)用于煙道中,由于旋轉(zhuǎn)部件較多,耐磨性較差,長(zhǎng)期運(yùn)行后故障率較高。第二種方案國(guó)內(nèi)百萬(wàn)機(jī)組應(yīng)用較少,主要由于2 臺(tái)靜調(diào)風(fēng)機(jī)配套電機(jī)功率達(dá)到8500 kW,需接引10 kV 母線,增加了工程造價(jià),同時(shí)大功率靜調(diào)風(fēng)機(jī)對(duì)風(fēng)機(jī)制造廠家也是一個(gè)重要考驗(yàn)。
根據(jù)引風(fēng)機(jī)當(dāng)前選型及應(yīng)用情況,該公司提出百萬(wàn)機(jī)組配置3 臺(tái)靜調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案,主要參數(shù)及投資費(fèi)用比較見表2 及表3。
表2 TB 工況下3 種設(shè)計(jì)方案主要參數(shù)
表3 3 種設(shè)計(jì)方案投資比較
表3 中,總投資費(fèi)用包括:風(fēng)機(jī)、基礎(chǔ)、煙道、土建、風(fēng)門、起吊等費(fèi)用,基礎(chǔ)投資按700 元/m3計(jì)算,建按325 元/m3計(jì)算,煙道按7700 元/t 計(jì)算;運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用按年利用5500 h 計(jì)算,電價(jià)按成本0.26 元/(kW·h)計(jì)算;年費(fèi)用包括總投資費(fèi)用差、年固定費(fèi)用率及年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用差。
從投資比較來(lái)看,采用3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu),其次為2×50%動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。從運(yùn)行調(diào)節(jié)的可靠性及靈活性來(lái)看,采用3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)可靠性高,操作靈活。根據(jù)負(fù)荷變化,采用不同的引風(fēng)機(jī)組合方式,保證引風(fēng)機(jī)始終處于高效率運(yùn)行。
該公司采取3×35%靜調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)組合方式,引風(fēng)機(jī)實(shí)際選型與原設(shè)計(jì)方案略有偏差,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為990 r/m,風(fēng)機(jī)配套電機(jī)功率為6450 kW。
由于引風(fēng)機(jī)采用3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī)配置,送引風(fēng)機(jī)邏輯設(shè)置上與常規(guī)設(shè)計(jì)存在較大的不同,以下重點(diǎn)分析送引風(fēng)機(jī)跳閘之間邏輯設(shè)置關(guān)系。
引風(fēng)機(jī)跳閘邏輯設(shè)置如圖1 所示。
圖1 引風(fēng)機(jī)邏輯設(shè)置
(1)3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)均運(yùn)行時(shí),甲(或乙)空預(yù)器跳閘8 s 后,聯(lián)跳甲(或乙)引風(fēng)機(jī)。
(2)3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)均運(yùn)行時(shí),甲(或乙)送風(fēng)機(jī)跳閘,聯(lián)跳甲(或乙)引風(fēng)機(jī)。
(3)2 臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí),當(dāng)送風(fēng)機(jī)均停時(shí),如丙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,保留丙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,其他引風(fēng)機(jī)跳閘;如丙引風(fēng)機(jī)未運(yùn)行,則保留甲引風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
(4)RB 情況下,3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,1 臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘,負(fù)荷快減至700 MW,同側(cè)送風(fēng)機(jī)不作聯(lián)跳,送風(fēng)機(jī)開度作超弛控制;2 臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘,負(fù)荷快減至400 MW,并跳閘1 臺(tái)送風(fēng)機(jī)。
送風(fēng)機(jī)跳閘邏輯設(shè)置見圖2。
圖2 送風(fēng)機(jī)邏輯設(shè)置
(1)5 臺(tái)風(fēng)機(jī)(包括送、引風(fēng)機(jī))均運(yùn)行時(shí),1 臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘,機(jī)組RB 動(dòng)作,減負(fù)荷至700 MW,不聯(lián)跳送風(fēng)機(jī)。
(2)5 臺(tái)風(fēng)機(jī)(包括送、引風(fēng)機(jī))均運(yùn)行時(shí),2 臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘,機(jī)組RB 動(dòng)作,減負(fù)荷至400 MW,聯(lián)跳1臺(tái)送風(fēng)機(jī)。甲乙或甲丙引風(fēng)機(jī)跳閘,聯(lián)跳甲送風(fēng)機(jī);乙丙引風(fēng)機(jī)跳閘,聯(lián)跳乙送風(fēng)機(jī)。
(3)2 臺(tái)送風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí):①甲乙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,甲引跳閘聯(lián)跳甲送風(fēng)機(jī);②甲乙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,乙引跳閘聯(lián)跳乙送風(fēng)機(jī);③乙丙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,丙引跳閘聯(lián)跳甲送風(fēng)機(jī);④乙丙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,乙引跳閘聯(lián)跳乙送風(fēng)機(jī);⑤甲丙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,甲引跳閘聯(lián)跳甲送風(fēng)機(jī);⑥甲丙引風(fēng)機(jī)運(yùn)行,丙引跳閘聯(lián)跳乙送風(fēng)機(jī)。
在1000 MW 機(jī)組調(diào)試期間,進(jìn)行了3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)并列操作試驗(yàn)(如圖3 所示)。2012年11 月4 日,1 號(hào)機(jī)組負(fù)荷570 MW,甲引風(fēng)機(jī)靜葉開度50%,電流356 A,乙引風(fēng)機(jī)靜葉開度58%,電流349 A,引風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓-2.0 kPa。14:55,啟動(dòng)丙引風(fēng)機(jī),其空載電流176 A。后在甲乙引風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)未切除情況下,逐漸增加丙引風(fēng)機(jī)出力,靜葉開度在26%處電流出現(xiàn)躍升,電流由196 A 升至226 A,爐壓出現(xiàn)瞬間下降過程,最低降至-350 Pa,甲乙引風(fēng)機(jī)電流自動(dòng)下降,待爐膛負(fù)壓恢復(fù)正常后,繼續(xù)手動(dòng)增加丙引風(fēng)機(jī)出力,15:10 在3臺(tái)引風(fēng)機(jī)出力平衡后,投入丙引風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
圖3 3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)并列操作
從3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)并列操作整個(gè)過程來(lái)看,爐壓有短時(shí)變化過程,但波動(dòng)尚在允許范圍內(nèi),3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)之間未出現(xiàn)相互搶風(fēng)過程,也未出現(xiàn)失速現(xiàn)象,達(dá)到了預(yù)期效果。另從后期操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)并列操作最佳負(fù)荷在600~700 MW 之間。
2013年1 月30 日1 號(hào)機(jī)組減負(fù)荷運(yùn)行,當(dāng)負(fù)荷降至630 MW 機(jī)組,試驗(yàn)要求解列丙引風(fēng)機(jī)(見圖4),維持2 臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行。解列風(fēng)機(jī)前參數(shù):甲引風(fēng)機(jī)電流238 A;乙引風(fēng)機(jī)電流235 A;丙引風(fēng)機(jī)電流237 A。解列丙引風(fēng)機(jī)后參數(shù):甲引風(fēng)機(jī)電流327 A;乙引風(fēng)機(jī)電流236 A。解列操作期間,爐膛壓力波動(dòng)范圍-200~+150 Pa 之間,未發(fā)生突變現(xiàn)象,運(yùn)行狀況良好。
圖4 3 臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行解列丙引風(fēng)機(jī)操作
百萬(wàn)機(jī)組配置3×35%靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī)具有較強(qiáng)的安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),工程造價(jià)低,操作也相對(duì)靈活,單臺(tái)引風(fēng)機(jī)容量相當(dāng)于600 MW 機(jī)組配套引風(fēng)機(jī),廠用6 kV母線即可滿足風(fēng)機(jī)啟動(dòng)降壓要求,國(guó)產(chǎn)選型也相對(duì)容易,該方案為今后新建百萬(wàn)機(jī)組引風(fēng)機(jī)選型提供了新的思路。
[1]孫月亮.三種鍋爐引風(fēng)機(jī)設(shè)置方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].華北電力技術(shù),2010(10):27-29.