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發(fà)電(diàn)廠(chǎng)一次(cì)風(fēng)機(jī)高(gāo)壓變(biàn)頻改造
本文(wén)主(zhǔ)要介紹了(le)濟三電(diàn)力原CFB鍋(guō)爐采用(yòng)的(de)一次(cì)風(fēng)機(jī)傳統的(de)調速方(fāng)式存在(zài)的(de)问題(tí),介紹了(le)高(gāo)壓變(biàn)
頻器在(zài)#1鍋(guō)爐一次(cì)風(fēng)機(jī)上(shàng)的(de)应用(yòng)改造情(qíng)況,並(bìng)分(fēn)析其(qí)改造成(chéng)功後(hòu)的(de)優缺點(diǎn),基本上(shàng)變(biàn)頻裝(zhuāng)置和(hé)一
次(cì)風(fēng)機(jī)均能(néng)可(kě)靠运行,變(biàn)頻改造後(hòu)的(de)一次(cì)風(fēng)機(jī)能(néng)夠滿足CFB鍋(guō)爐正(zhèng)常运行时(shí)風(fēng)量(liàng)、風(fēng)壓的(de)要求,
将其(qí)推廣应用(yòng)在(zài)#2鍋(guō)爐一次(cì)風(fēng)機(jī)的(de)应用(yòng)提(tí)供了(le)有(yǒu)益啟示。
【概況】
濟三電(diàn)廠(chǎng)的(de)鍋(guō)爐是(shì)由(yóu)哈爾濱鍋(guō)爐有(yǒu)限公司制造,额定(dìng)出(chū)力是(shì)440t/h-13.7Mpa,與(yǔ)135MW汽輪發(fà)
電(diàn)機(jī)組相匹(pǐ)配。鍋(guō)爐燃用(yòng)低(dī)热值的(de)煤(méi)矸石(dàn)和(hé)煤(méi)泥(ní)。鍋(guō)爐主(zhǔ)要由(yóu)爐膛、高(gāo)温(wēn)絕热分(fēn)離器、自(zì)平
衡"U"型回(huí)料閥和(hé)尾部(bù)对(duì)流烟道(dào)組成(chéng)。
【改造原因(yīn)】
一次(cì)風(fēng)機(jī)原調节(jié)方(fāng)式采用(yòng)的(de)是(shì)傳統做法(fǎ),即風(fēng)機(jī)以(yǐ)定(dìng)速方(fāng)式运行,通(tòng)过(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)口(kǒu)擋板来(lái)調节(jié)風(fēng)
量(liàng)和(hé)風(fēng)壓,节(jié)流損失现象(xiàng)非(fēi)常突出(chū),造成(chéng)能(néng)耗增加。为(wèi)此(cǐ),經(jīng)多(duō)次(cì)組織到同(tóng)型CFB兄弟電(diàn)廠(chǎng)就(jiù)
一次(cì)風(fēng)機(jī)變(biàn)頻改造的(de)相關(guān)问題(tí)進(jìn)行了(le)實(shí)地(dì)考察,为(wèi)一次(cì)風(fēng)機(jī)變(biàn)頻改造的(de)可(kě)行性(xìng)分(fēn)析取(qǔ)得了(le)第(dì)一手(shǒu)資料。
根(gēn)據(jù)流體(tǐ)力學(xué)原理(lǐ),風(fēng)機(jī)軸功率P、風(fēng)量(liàng)Q、風(fēng)壓H與(yǔ)轉(zhuǎn)速N的(de)關(guān)系(xì)为(wèi):風(fēng)量(liàng)和(hé)電(diàn)機(jī)的(de)轉(zhuǎn)速是(shì)成(chéng)
正(zhèng)比關(guān)系(xì)的(de),風(fēng)壓與(yǔ)轉(zhuǎn)速的(de)平方(fāng)成(chéng)正(zhèng)比,而所(suǒ)需的(de)軸功率與(yǔ)轉(zhuǎn)速的(de)立方(fāng)成(chéng)正(zhèng)比關(guān)系(xì)。比如(rú):當
需要80%的(de)额定(dìng)風(fēng)量(liàng)时(shí),通(tòng)过(guò)調节(jié)電(diàn)機(jī)的(de)轉(zhuǎn)速至(zhì)额定(dìng)轉(zhuǎn)速的(de)80%,調节(jié)頻率到40赫茲即可(kě),这(zhè)
时(shí)所(suǒ)需功率将为(wèi)原来(lái)的(de)51.2%,如(rú)下图(tú)所(suǒ)示,從風(fēng)機(jī)的(de)运行曲(qū)線(xiàn)图(tú)来(lái)分(fēn)析采用(yòng)變(biàn)頻調速後(hòu)的(de)节(jié)
能(néng)效果(guǒ):
當所(suǒ)需風(fēng)量(liàng)從Q1減小到Q2时(shí),如(rú)果(guǒ)采用(yòng)調节(jié)門(mén)的(de)辦(bàn)法(fǎ),管(guǎn)网(wǎng)阻力将会(huì)增加,管(guǎn)网(wǎng)特(tè)性(xìng)曲(qū)線(xiàn)
上(shàng)移,系(xì)統的(de)运行工況點(diǎn)從A點(diǎn)變(biàn)到新(xīn)的(de)运行工況點(diǎn)B點(diǎn)运行,所(suǒ)需軸功率P2與(yǔ)面(miàn)積H2 Q2
成(chéng)正(zhèng)比;如(rú)果(guǒ)采用(yòng)調速控制方(fāng)式,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由(yóu)n1下降到n2,其(qí)管(guǎn)网(wǎng)特(tè)性(xìng)並(bìng)不(bù)發(fà)生改變(biàn),但風(fēng)
機(jī)的(de)特(tè)性(xìng)曲(qū)線(xiàn)将下移,因(yīn)此(cǐ)其(qí)运行工況點(diǎn)由(yóu)A點(diǎn)移至(zhì)C點(diǎn)。此(cǐ)时(shí)所(suǒ)需軸功率P3與(yǔ)面(miàn)積HB Q2
成(chéng)正(zhèng)比,軸功率下降了(le)很多(duō)。对(duì)于(yú)上(shàng)述分(fēn)析,我(wǒ)廠(chǎng)決定(dìng)首先(xiān)对(duì)#1爐一次(cì)風(fēng)機(jī)(共(gòng)两(liǎng)台(tái))進(jìn)行變(biàn)頻器改造。
【改造过(guò)程】
一次(cì)風(fēng)機(jī)的(de)設計(jì)型式:單吸、双(shuāng)支撐、離心(xīn)式;風(fēng)量(liàng):141337 Nm3/h全(quán)壓:24.7kPa;軸功
率:1209kW;轉(zhuǎn)速:1486 r/min。采用(yòng)的(de)變(biàn)頻裝(zhuāng)置與(yǔ)電(diàn)動(dòng)機(jī)的(de)連(lián)接方(fāng)式采用(yòng)了(le)"自(zì)動(dòng)旁路(lù)
一拖一"的(de)方(fāng)式,使其(qí)具備變(biàn)頻方(fāng)式與(yǔ)工頻方(fāng)式互相平穩(無沖擊)自(zì)動(dòng)切(qiè)換的(de)功能(néng),亦即一旦變(biàn)
頻裝(zhuāng)置出(chū)现嚴重(zhòng)故障时(shí),应能(néng)马上(shàng)断開(kāi)進(jìn)、出(chū)線(xiàn)開(kāi)關(guān),将變(biàn)頻裝(zhuāng)置隔離,並(bìng)自(zì)動(dòng)平穩地(dì)将電(diàn)動(dòng)
機(jī)切(qiè)換至(zhì)工頻方(fāng)式維持(chí)其(qí)正(zhèng)常运行;反(fǎn)之(zhī),變(biàn)頻裝(zhuāng)置故障處(chù)理(lǐ)好(hǎo)或(huò)檢修完毕後(hòu),亦能(néng)通(tòng)过(guò)控制指
令将電(diàn)動(dòng)機(jī)從工頻运行狀态瞬間(jiān)平穩地(dì)自(zì)動(dòng)切(qiè)換至(zhì)變(biàn)頻运行狀态。在(zài)2010年(nián)6月(yuè)份#1機(jī)組年(nián)度(dù)
小修期(qī)間(jiān),按照上(shàng)述改造方(fāng)案(àn)对(duì)#1爐两(liǎng)台(tái)一次(cì)風(fēng)機(jī)完成(chéng)了(le)高(gāo)壓變(biàn)頻改造工作。一次(cì)風(fēng)機(jī)變(biàn)頻改
造後(hòu),#1爐一次(cì)總(zǒng)風(fēng)量(liàng)、一次(cì)風(fēng)機(jī)出(chū)口(kǒu)風(fēng)壓與(yǔ)工頻运行时(shí),两(liǎng)者(zhě)相差为(wèi)0.2%左(zuǒ)右(yòu),變(biàn)化(huà)不(bù)大(dà),能(néng)
夠滿足CFB鍋(guō)爐安(ān)全(quán)运行的(de)要求,且(qiě)一次(cì)風(fēng)機(jī)在(zài)進(jìn)行"變(biàn)頻轉(zhuǎn)工頻"、"工頻轉(zhuǎn)變(biàn)頻"切(qiè)換时(shí),一次(cì)風(fēng)
量(liàng)由(yóu)21万m3/h最(zuì)低(dī)下降至(zhì)15万m3/h,但由(yóu)于(yú)时(shí)間(jiān)只(zhī)有(yǒu)50秒以(yǐ)內(nèi),对(duì)爐內(nèi)的(de)床(chuáng)料流化(huà)影響不(bù)大(dà),爐
膛負壓最(zuì)低(dī)只(zhī)下降至(zhì)-1506Pa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)未达(dá)到爐MFT動(dòng)作值-2.3k Pa,並(bìng)不(bù)影響鍋(guō)爐的(de)安(ān)全(quán)运行。
4.改造效果(guǒ)
優點(diǎn)。由(yóu)于(yú)我(wǒ)廠(chǎng)是(shì)自(zì)備電(diàn)廠(chǎng),根(gēn)據(jù)負荷曲(qū)線(xiàn),运行的(de)概率大(dà)约为(wèi): 90%的(de)时(shí)間(jiān)运行在(zài)120MW,5%
的(de)时(shí)間(jiān)运行在(zài)110MW,5%的(de)时(shí)間(jiān)运行在(zài)130MW。对(duì)一次(cì)風(fēng)機(jī)高(gāo)壓變(biàn)頻改造前(qián)、後(hòu)的(de)节(jié)能(néng)效果(guǒ)進(jìn)行
記(jì)录(lù)对(duì)比,結果(guǒ)如(rú)下:
變(biàn)頻裝(zhuāng)置設備及(jí)安(ān)裝(zhuāng)調試總(zǒng)費用(yòng):300万元(yuán);上(shàng)网(wǎng)電(diàn)價:0.40元(yuán)/kW.h(不(bù)含税);运行时(shí)
間(jiān):按照全(quán)年(nián)运行7200小时(shí),則节(jié)约的(de)電(diàn)量(liàng)ΔW:
ΔW=698×7200×5%+642×7200×90%+726×7200×5%≈467万kw.h
年(nián)收(shōu)益额Q:Q=467 万kw.h×0.4=186.8万元(yuán)。
投資成(chéng)本回(huí)收(shōu)时(shí)間(jiān)H:H=300÷186.8≈1.6年(nián)
即使不(bù)考慮其(qí)他(tā)經(jīng)濟效益,僅以(yǐ)节(jié)電(diàn)一項計(jì)算,就(jiù)可(kě)在(zài)1.6年(nián)內(nèi)收(shōu)回(huí)投資成(chéng)本。
缺點(diǎn):一方(fāng)面(miàn)受變(biàn)頻室(shì)温(wēn)度(dù)限制,必須要有(yǒu)良好(hǎo)的(de)冷(lěng)卻系(xì)統,包(bāo)括水(shuǐ)冷(lěng)和(hé)空(kōng)冷(lěng)都必
須保證質(zhì)量(liàng)性(xìng)能(néng)可(kě)靠;另一方(fāng)面(miàn)受變(biàn)頻室(shì)环(huán)境衛生的(de)限制,變(biàn)頻元(yuán)件(jiàn)積灰誤動(dòng)作,使其(qí)安(ān)全(quán)系(xì)數
降低(dī),这(zhè)两(liǎng)方(fāng)面(miàn)要進(jìn)一步摸索研究。
總(zǒng)而言之(zhī),鍋(guō)爐一次(cì)風(fēng)機(jī)變(biàn)頻改造後(hòu)已經(jīng)處(chù)于(yú)安(ān)全(quán)、經(jīng)濟、穩定(dìng)的(de)运行狀态中,通(tòng)过(guò)變(biàn)頻器的(de)
精细(xì)調节(jié)與(yǔ)控制,可(kě)以(yǐ)平穩地(dì)調整風(fēng)機(jī)風(fēng)量(liàng),並(bìng)在(zài)运行中可(kě)任意(yì)調整鍋(guō)爐負荷,使鍋(guō)爐运行參
數得到改善,提(tí)高(gāo)了(le)鍋(guō)爐效率和(hé)機(jī)組的(de)自(zì)動(dòng)化(huà)控制水(shuǐ)平,而且(qiě)在(zài)节(jié)能(néng)降耗方(fāng)面(miàn)亦具有(yǒu)很明(míng)顯的(de)
节(jié)能(néng)效果(guǒ),值得大(dà)力推廣应用(yòng)。
參考文(wén)獻
[1]岑可(kě)法(fǎ)等著.循环(huán)流化(huà)床(chuáng)鍋(guō)爐的(de)理(lǐ)論、設計(jì)及(jí)运行. 北(běi)京(jīng):中国電(diàn)力出(chū)版社,1998
[2]劉德昌等著.循环(huán)流化(huà)床(chuáng)鍋(guō)爐运行和(hé)事(shì)故處(chù)理(lǐ)北(běi)京(jīng):中国電(diàn)力出(chū)版社,2006
[3]吕俊複,张(zhāng)建胜, 嶽光(guāng)溪著.循环(huán)流化(huà)床(chuáng)鍋(guō)爐运行與(yǔ)檢修.北(běi)京(jīng):中国水(shuǐ)利水(shuǐ)電(diàn)出(chū)版社,2010
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