0、引言
送風(fēng)機(jī)是電廠重要生產(chǎn)設(shè)備之一。送風(fēng)機(jī)把空氣送入空氣預(yù)熱器加熱后,作為二次風(fēng)助燃。在實際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及時調(diào)整風(fēng)量,以確保煤粉完全燃燒時所需的空氣量。風(fēng)機(jī)在設(shè)計工況及附近運(yùn)行時效率很高,但由于選型不當(dāng)或安裝異常等原因使風(fēng)機(jī)的風(fēng)量過大或過小,從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)無法適應(yīng)現(xiàn)場需要。風(fēng)量是送風(fēng)系統(tǒng)中重要的控制因素,不合適的送風(fēng)機(jī)風(fēng)量不僅影響爐膛壓力,而且導(dǎo)致爐內(nèi)排煙損失增加,從而降低鍋爐的效率。
大唐長春第三熱電廠一期工程建設(shè)兩臺國產(chǎn)350MW抽氣供熱機(jī)組,于2009年初正式投入商業(yè)化運(yùn)行。新建機(jī)組運(yùn)行兩年來,始終面臨送風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大的情況。爐內(nèi)較大的空氣量對機(jī)組的效率和安全生產(chǎn)運(yùn)行產(chǎn)生了較大的影響。
本文針對新建機(jī)組軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行時風(fēng)量偏大的問題,先從送風(fēng)機(jī)工作原理和特點(diǎn)開始論證,并對改造前設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析總結(jié),深入分析并比較了送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改造措施,提出一種省時省力的改造方案。
1、送風(fēng)機(jī)工作原理和特點(diǎn)
送風(fēng)機(jī)采用成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的APl-18/10型動葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)。表l所示為其基本參數(shù)。圖1為風(fēng)機(jī)特性曲線。

1.1工作原理
動葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由一套裝在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的調(diào)節(jié)原件和一套單獨(dú)的液壓調(diào)節(jié)油中心操作臺組成,其工作原理是通過伺服機(jī)構(gòu)操縱,使液壓缸操作閥和進(jìn)出口通道發(fā)生變化,使一個固定的差動活塞兩側(cè)油量發(fā)生變化,從而推動液壓缸缸體移動,帶動與液壓缸相連的轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部元件,使葉片角度發(fā)生變化。當(dāng)外部調(diào)節(jié)臂與調(diào)節(jié)閥處于一個給定的位置上時,液壓缸發(fā)生移動,直到活塞兩側(cè)油壓相等為止.液壓缸將自動處于沒有擺動的平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)子葉片角度將不會發(fā)生變化。圖2所示為送風(fēng)機(jī)的示意圖。

1.2工作特點(diǎn)
(1)變工況工作時經(jīng)濟(jì)性好。軸流式風(fēng)機(jī)在額定負(fù)荷下,效率最高可到90%。實驗表明,在機(jī)組負(fù)荷改變時,尤其是機(jī)組負(fù)荷較低時兩者效率有很大變化,當(dāng)負(fù)荷為50%時,軸流風(fēng)機(jī)的效率為70%,而離心風(fēng)機(jī)只有26%左右。
(2)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精確度高。動葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精密,轉(zhuǎn)動部件造價高,經(jīng)過多年設(shè)計、加工,材料和工藝上的不斷改進(jìn)、提高,目前動葉可調(diào)式軸流風(fēng)杌運(yùn)行的可靠性已經(jīng)大大提高,不亞于離心風(fēng)機(jī)。
2、改造前設(shè)備運(yùn)行狀況
為防止在機(jī)組運(yùn)行過程中,發(fā)生送風(fēng)機(jī)湍振現(xiàn)象,生產(chǎn)廠家對送風(fēng)機(jī)動葉開度進(jìn)行設(shè)置,造成風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性偏離設(shè)計值,通過記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)并結(jié)合運(yùn)行特性曲線,發(fā)現(xiàn)送風(fēng)機(jī)處于風(fēng)量偏大,壓力偏低的低效率區(qū),運(yùn)行效率只能達(dá)到60%,嚴(yán)重偏離設(shè)計值,直接造成送風(fēng)機(jī)電耗偏高。同時送風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大,鍋爐微正壓運(yùn)行,煤粉著火時間延遲,火焰中心上移,排煙溫度過高,煙氣含氧量超標(biāo);威脅布袋除塵設(shè)備,已經(jīng)對布袋除塵進(jìn)行系統(tǒng)更換,布袋除塵的損壞,造成大量飛灰進(jìn)入引風(fēng)機(jī)系統(tǒng),造成引風(fēng)機(jī)后導(dǎo)流板嚴(yán)重磨損。
3、改造后設(shè)備運(yùn)行狀況
3.1送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造情況
為從根本上解決機(jī)組運(yùn)行面臨的實際問題,設(shè)備部組織檢修人員進(jìn)行專門考察學(xué)習(xí),并認(rèn)真咨詢生產(chǎn)廠家成都電力機(jī)械廠技術(shù)人員,共得到兩種技術(shù)改造手段。
(1)將送風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行返廠處理,對葉片調(diào)節(jié)元件進(jìn)行重新定位,這是從根本上解決問題的辦法,但是面臨機(jī)組檢修期有限及機(jī)組備用的經(jīng)濟(jì)效益問題,返廠處理費(fèi)用較高,檢修成本增加。
(2)經(jīng)過長春第三熱電廠(簡稱長春三熱)人員與生產(chǎn)廠家的認(rèn)真探討,得到一種全新的解決方案,即對送風(fēng)機(jī)液壓缸活塞行程進(jìn)行改造。此種方案可以在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行,能夠有效縮短檢修周期,保證機(jī)組及時恢復(fù)備用,同時能夠有效解決送風(fēng)量過大問題。
圖3所示為動葉調(diào)節(jié)的液壓傳動裝置示意圖。由圖可見,液壓傳動機(jī)構(gòu)延伸腔體內(nèi)固定有一個限位塊,其位于延伸腔內(nèi)壁與活塞桿端頭之間。由于限位塊的阻擋,活塞桿的運(yùn)動行程受到限制。

此前,液壓缸控制葉輪關(guān)閉側(cè)活塞行程限位塊長度為21.5mm,經(jīng)過生產(chǎn)廠家人員認(rèn)真論證,將送風(fēng)機(jī)活塞行程限位塊車去8mm,從而有效減少送風(fēng)機(jī)葉片開度。經(jīng)過此次改造后,送風(fēng)機(jī)液壓缸活塞行程由34mm~76mm修正為26mm~73mm,經(jīng)過此次改造,風(fēng)機(jī)動葉開度區(qū)間更加合理,伺服機(jī)構(gòu)可以有效減小葉片開度,保證在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行情況下,送風(fēng)機(jī)風(fēng)量合適,同時有效降低送風(fēng)機(jī)電耗,機(jī)組低負(fù)荷下燃燒情況不穩(wěn)的情況,可以得到有效改善,保證在低負(fù)荷下機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造后備項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較
改造完成后,1號機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行后,經(jīng)過認(rèn)真比較分析并詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),送風(fēng)機(jī)在低負(fù)荷情況下經(jīng)濟(jì)性明顯提高,根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,改造完成前,1號機(jī)組送風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線處于風(fēng)壓低、流量大的低效率區(qū);改造完成后,在送風(fēng)機(jī)葉片不同開度下,送風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況變?yōu)轱L(fēng)壓增高,流量降低,運(yùn)行區(qū)域處于高效率區(qū)。通過此次改造,送風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率明顯提高,電耗明顯降低。改造后送風(fēng)機(jī)廠用電率由改造前的0.15%降到0.14%,而長春三熱2011年計劃發(fā)電指標(biāo)為27億千瓦時,此項改造每年可以節(jié)省廠用電27萬千瓦時,直接經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時,由于送風(fēng)量的減少,可以減少不完全燃燒及其他原因造成的損失。圖4~圖7所示為送風(fēng)機(jī)A和送風(fēng)機(jī)B改造前后機(jī)組運(yùn)行參數(shù)(送風(fēng)機(jī)電流和動葉擋板開度)的變化情況,對應(yīng)的六個機(jī)組負(fù)荷狀況分別為110MW,15 0MW,19 0MW.230MW,270MW和300MW。

從軸流式送風(fēng)機(jī)改造前后機(jī)組運(yùn)行參數(shù)來看,送風(fēng)機(jī)A和B的運(yùn)行效率得到明顯提高,送風(fēng)機(jī)風(fēng)量明顯降低,保證鍋爐的正常燃燒。
4 、結(jié)論
實踐證明,此次技術(shù)改造的成功印證了對送風(fēng)機(jī)活塞行程限位塊進(jìn)行車削可以很好地解決軸流式送風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大的問題,有效提高送風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率,成功達(dá)到減小電耗的目的,為同類型機(jī)組的技術(shù)改造提供了寶貴經(jīng)驗。