3×35%靜調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)在1000 MW 機(jī)組中的應(yīng)用

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。

1 引風(fēng)機(jī)選型方案

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。

2 3×35%靜調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)邏輯設(shè)置

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。

2.1 引風(fēng)機(jī)跳閘邏輯設(shè)置

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)。

2.2 送風(fēng)機(jī)跳閘邏輯設(shè)置

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)。

3 3×35%靜調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況

3.1 3×35%靜調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)并列操作

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。

3.2 3×35%靜調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)解列一臺(tái)操作

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

4 結(jié)束語(yǔ)

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.