華陽發電有限責任公司一期2×300 MW機組，鍋爐為DG1025/18.2-Ⅱ6型亞臨界煤粉爐，配置2臺LPA10320/3883型回轉式空氣預熱器（空預器）。引風機為沈陽鼓風機廠制造的Y4  2×73  2№28. 5F型風機，采用入口擋板節流調節。機組自投產以來逐漸暴露出設備設計、制造、安裝等方面的問題，空預器漏風嚴重，漏風系數長期在20%左右，引起鍋爐效率下降，同時也增大了送風機、一次風機、引風機的出力和電耗，鍋爐在300 MW負荷時引風量嚴重不足，處于缺氧燃燒狀態，嚴重影響機組的經濟運行。引風機依靠入口擋板調節風量，效率低、能耗大、調節性能差，運行費用高，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機、秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
1、設備改造情況
1.1空預器改造
    空預器漏風主要發生在徑向密封和固定密封2個部位，分析認為主要存在以下問題。
    (1)自動跟蹤調整裝置不可靠  動靜間隙的檢測裝置難以在高溫環境中正常工作，運行中經常損壞，造成空預器密封間隙自動調整系統不能正常投入。加之，控制裝置設計不完善，缺乏應有的保護功能，一旦控制裝置失靈，容易造成空預器卡死或間隙調整至最大，甚至造成密封片損壞。
    (2)固定密封使用壽命短  由于固定密封僅采用2塊6mm厚的鋼板搭接而成，密封效果差，漏風量大，且由于熱一、二次風中含有灰塵，這樣在產生漏風的同時還會發生嚴重磨損，使密封板壽命縮短，特別是一次風與煙氣側，密封板僅使用3個月即磨出孔洞，使漏風急劇增加，為主要漏風點。
    (3)扇形板端部密封效果差扇形板內側端部為一鉸軸連在中心筒上，外側端部由調整裝置拉桿拉動，在熱態轉子調整時運動軌跡是一個曲面，因此無法采取有效的密封措施，僅采取一塊擋板進行密封，漏風大，使用壽命短。
    針對上述問題決定采用VN密封技術對空預器進行改造，改造主要包括：
    (1)扇形板全部更換為新扇形板。取消扇形板固定密封及扇形板的自動跟蹤調整裝置，預先計算出扇形板具體位置，使扇形板在任何負荷工況下均能適應轉子熱變形。同時用鋼板進行密封焊接，形成完整的焊接結構，做到機殼與扇形板間無漏風。
    (2)采用與相對應的扇形板外緣寬度相同的一次風至煙氣側和二次風至煙氣側的軸向密封擋板。預先計算出弧形板具體位置，使弧形板在任何負荷工況下均能適應轉子熱變形。同時用鋼板進行密封焊接，改調整機構為焊接結構，保證機殼與弧形板間無漏風。
    (3)將軸向密封由24道改為48道，改單密封為雙密封，提高密封效果。
    綜上所述，空預器經VN密封技術改造后，漏風率A側降為5.60%，B側降為4.58%，平均漏風率為5. 09%，保證了機組300 MW負荷時引風、一次風有裕量，確保了機組的安全經濟運行。改造后漏風率大幅度降低，鍋爐排煙損失減少，引風機、送風機及一次風機的節能效果明顯。
1.2變頻器的應用
    目前電站引風機均采用葉片式風機，包括離心風機和軸流風機2大類。離心風機具有結構簡單、運行可靠、設計點效率較高、制造成本較低、噪聲較小等優點，但由于調峰的需要，風機運行不在設計點，故存在效率低、損失大、調節性能不好、不能投自動調節等問題。經過對各種節能方案的比較和研究，決定采用變頻器進行節能改造。變頻調節不僅能節省電能，而且具有啟動靈活、維修簡單、可延長電動機壽命等優點。
    日本某公司曾在1臺送風機上做過各種調節方式的比較試驗，其結果見表1。
    引風機設備在設計選型時留有較大裕量，因此普遍配置偏大，另由于通常采用擋板節流調節，能量損失也很大。改為變頻調節后節能效果非常明顯。
2、改造對廠用電率的影響
2.1改造后引風機性能試驗結果及分析
    (1) 300 MW負荷下引風機性能試驗機組額定負荷運行、鍋爐燃燒穩定且試驗煤質相近的條件下，引風機在變頻工況下運行效率為81. 71%/80. 71%，功率為917. 5/947.5 kW，單位功耗為1.973 5 kW-h/t;而在工頻工況下運行效率為63. 26%/61. 21%，功率為1316. 8/1 318.8 kW，單位功耗為2.786 0 kW-h/t。引風機工頻運行功耗是變頻運行功耗的1. 411 7倍。
    (2) 250 MW負荷下引風機性能試驗  機組在250 MW負荷下運行、鍋爐燃燒穩定且試驗煤質相近的條件下，引風機在變頻工況下運行效率為84. 95%/83. 71%，功率為683.0/715.5 kW，單位功耗為1. 748 1 kW/h/t;而在工頻工況下運行效率為49. 65%/49. 02 Yo．功率為1189.7/116 1.7 kW，單位功耗為2. 957 8 kW-h/t。引風機工頻運行功耗是變頻運行功耗的1. 692 0倍，
    (3) 150MW負荷下引風機性能試驗  機組在150 MW負荷下運行、鍋爐燃燒穩定且試驗煤質相近的條件下，引風機在變頻工況下運行效率為74. 12%/73. 47%，功率為233. 7/244.0 kW，單位功耗為0. 999 4 kW-h/t;而在工頻工況下運行效率為24. 44%/21. 60%，功率為1 000. 3/1 038.6 kW，單位功耗為4. 3473 kW-h/t。引風機工頻運行功耗是變頻運行功耗的4.349 9倍。
    (4)引風機變頻和工頻運行的單位功耗比較  根據風機相似理論中的比例定律：同一臺風機其功率與轉速的3次方成正比，當轉速降低時，風機所消耗的功率與轉速的3次方關系下降。采用變頻調速調節之后，入口擋板全開，基本消除了擋板節流阻力。因此，風機通風量變速調節比常規的擋板節流調節可以大大節能。引風機采用不同的調節方式在不同鍋爐負荷下的單位功耗曲線如圖1所示。由圖可見，引風機工頻工況風門調節運行，單位功耗隨鍋爐負荷增加而降低；變頻調節運行的單位功耗隨鍋爐負荷增加而增加，但在鍋爐額定負荷下的單位功耗仍較工頻運行時低很多。
    (5)引風機功耗和機組負荷關系  引風機變頻和工頻不同運行方式下的功耗和機組負荷的變化曲線見圖2。引風機工頻風門調節運行的總功耗隨機組負荷的增加而緩慢增加，機組負荷由150 MW升至300MW，引風總功耗由2000 kW升至2 600 kW;引風機變頻調節運行的總功耗隨機組負荷的增加而增加的相對較快，機組負荷由150 MW升至300 MW，引風總功耗由500 kW升至2 000 kW，由此可見節能效果非常明顯，特別是機組低負荷運行時，引風機變頻調節方式運行可節能約75%。
2.2  改造對廠用電率的實際影響
    2號機組大修前與大修后典型負荷狀況下的各風機耗電情況見表2、表3，改造前后三年1、2號機組主要經濟指標見表4。
    從表2、表3、表4可以看出：在設備改造前的2000年，發電量基本相當的情況下，l、2號鍋爐3種風機的耗電量相當。2001年1月18日大修結束以后，2號鍋爐由于空預器密封改造及引風機改變頻調節，引風機電耗率大幅度下降，I司時一次風機和送風機耗電量也明顯下降。2001年，在2號機組年發電量比1號機組多8022萬kW-h的情況下，2號鍋爐3種風機的耗電量比1號鍋爐少1  888.7萬kW-h; 2002年，在2號機組年發電量比1號機組多27 199萬kW-h的情況下，2號鍋爐3種風機的耗電量比1號鍋爐少l 475.7萬kW-h;同比按年發電量150 000萬kW-h(利用小時5 000 h)計算，2001年可以節約1 963.4萬kW-h;2002年為1935.6萬kW-h;即每年可以節約廠用電1 900萬kW-h以上；按2002年綜合上網電價0.26元/kW-h計算，每年可以節約494萬元。
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