胡光濤
（江蘇徐礦綜合利用發(fā)電有限公司）

　　江蘇徐礦發(fā)電公司為2×300MW國產(chǎn)亞臨界CFB燃煤發(fā)電機組，鍋爐設(shè)備選用東方鍋爐公司生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐。CFB技術(shù)具有燃料適應(yīng)性廣，調(diào)節(jié)特性好的優(yōu)點，在摻燒煤泥、高硫低熱值煤、煤矸石等劣質(zhì)燃料時有明顯的競爭優(yōu)勢。原煤倉經(jīng)自主改造加裝中心給料機后，原煤摻燒煤泥量已達到80%，綜合利用水平進一步得到提升，機組產(chǎn)生的經(jīng)濟效益已遠超同級別煤粉爐。由于摻燒的煤種復(fù)雜，偏離設(shè)計煤質(zhì)較遠，在鍋爐運行中易出現(xiàn)環(huán)保排放指標波動超標現(xiàn)象；同時為滿足國家對燃煤鍋爐超低排放改造的要求，達到新的環(huán)保排放標準，必須對原脫硫系統(tǒng)進行濕法脫硫（含除塵）改造，改造后煙囪自拔風力下降、風煙系統(tǒng)阻力增加，原引風機出力已不能滿足運行要求，又必須同步對引風機進行換型改造。
　　1　概況

　　1.1原引風機概況
　　機組原引風機是由成都電力機械廠設(shè)計生產(chǎn)的，為4臺雙吸離心式風機，每臺爐對應(yīng)2臺風機，風機采用變頻調(diào)節(jié)方式。風機包括機殼、葉輪、主軸、進氣箱、進風口和進口調(diào)節(jié)門等部件。機殼由低合金鋼板焊接而成，機殼出口可在0°～225°角度之間進行調(diào)節(jié)；葉輪是由高強度合金鋼板焊接而成，葉輪級數(shù)為單級，葉片數(shù)為32片，葉片焊于輪蓋與輪盤之間；葉輪安裝在主軸上，機殼將其封閉在內(nèi)并與出口管道連接，葉輪將能量傳遞給空氣（煙氣），空氣（煙氣）通過調(diào)節(jié)門、進氣箱、進風口進入葉輪，由進口調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)所需風量；轉(zhuǎn)動組由帶底座的電機通過聯(lián)軸器驅(qū)動，風機主軸由兩個自潤滑滾動軸承支撐運轉(zhuǎn)；軸承的冷卻是通過軸承座外圈封閉式循環(huán)水進行冷卻。

　　1.2原引風機設(shè)計參數(shù)

　　2　風機選型

　　2.1阻力特性
　　兩臺爐為循環(huán)流化床單汽包爐，型號為DG-1065/17.5-541/541-II19。鍋爐運行方式采用自然循環(huán)、單爐膛、一次中間再熱、汽冷式旋風分離器、平衡通風、露天布置、燃煤、固態(tài)排渣。受熱面采用全懸吊方式，鋼架為雙排柱鋼結(jié)構(gòu)。原脫硫系統(tǒng)經(jīng)濕法脫硫工藝（FGD）改造后，鍋爐煙氣系統(tǒng)流程為：爐膛出口→水平煙道受熱面→豎井煙道受熱面→空預(yù)器→布袋除塵器→引風機→吸收塔（洗滌區(qū)→噴淋層→除霧器）→凈煙道→煙囪，脫硫系統(tǒng)采用一爐配一塔布置，單塔單循環(huán)脫硫技術(shù)。
　　原離心式引風機設(shè)計壓頭為7293Pa（BMCR），鍋爐原設(shè)計從爐膛至空預(yù)器出口處煙氣阻力為4500Pa，袋式除塵器阻力為1200Pa，目前實際運行滿負荷下引風機進出口全壓差約為6400Pa，理論分析現(xiàn)有引風機約有1000Pa的壓頭余量。根據(jù)2×300MW機組鍋爐脫硝系統(tǒng)（SNCR脫硝裝置）、脫硫系統(tǒng)和濕式除塵系統(tǒng)等相關(guān)改造阻力特性分析研究，鍋爐脫硝系統(tǒng)阻力增加約200Pa、脫硫系統(tǒng)增加約2300Pa、濕式除塵系統(tǒng)增加約500Pa，則煙氣系統(tǒng)總的阻力約增加3000Pa（已考慮裕量）。

　　2.2選型參數(shù)
　　根據(jù)煙風系統(tǒng)各部分增加的阻力，同時考慮到摻燒煤泥含水量增加，在風機入口流量基本保持不變的情況下，在原引風機設(shè)計風壓的基礎(chǔ)上增加20%。采用原設(shè)計中燃用設(shè)計煤種BMCR工況時的風量230.1m³/s和TB風量283m³/s作為超低排放改造工程實施后的新引風機選型參數(shù)。由于超低排放改造后煙氣阻力將增加約3000Pa，則B-MCR工況和TB點總的煙氣阻力分別約為6078+3000=9078Pa和7293+3000×1.2=10893Pa，進而初步分析得出引風機改造的選型參數(shù)，如表1所列。由表1可見，引風機BMCR工況和TB點的全壓升變化較大，BMCR工況風機全壓升已遠遠超過原TB點的全壓升，故引風機需進行改造。

　　3　風機改造

　　3.1改造方案
　　隨著國內(nèi)外引風、脫硫、脫硝風機合并技術(shù)的成熟，脫硫、脫硝等系統(tǒng)的阻力均由引風機克服，合并模式主要是在原引風機擴容改造的基礎(chǔ)上，使風機能同時滿足機組風煙系統(tǒng)及其他設(shè)備的出力需求。根據(jù)上述引風機選型參數(shù)，引風機合并擴容改造可選擇靜葉可調(diào)軸流風機，也可選擇動葉可調(diào)軸流風機兩種形式。
　?。?）從風機運行可靠性方面分析：靜葉可調(diào)軸流風機的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)相對簡單，其葉片為開放型葉片，如采用單級葉片，當風機轉(zhuǎn)速達到高轉(zhuǎn)速時，葉片必然過長。靜葉可調(diào)軸流風機特有的馬鞍型喘振線，會使其在小流量區(qū)發(fā)生失速、喘振現(xiàn)象，這一特點會使風機在小流量工況長期運行時導(dǎo)致葉片疲勞損壞或裂變。
　?。?）從風機運行效率方面分析：靜葉可調(diào)軸流風機在高負荷運行時，其運行效率與動葉可調(diào)軸流風機大致接近，但在低負荷時，其效率下降較快且明顯低于動葉可調(diào)軸流風機。其次靜葉可調(diào)軸流風機運行的高效區(qū)范圍較窄，與動葉可調(diào)軸流風機相比，它的運行效率要低得多。因此，對于風機流量系數(shù)較大，壓力系數(shù)相對較低的300MW以上機組來說，不太適用靜葉可調(diào)軸流式風機。
　　動葉可調(diào)軸流風機有單級動葉可調(diào)和雙級動葉可調(diào)兩種。
　?。?）從風機運行可靠性方面分析：雙級風機多了一級葉輪，且雙級葉輪通過推桿和推盤進行串聯(lián)，推桿安裝在主軸承箱空心軸內(nèi)，可在安裝及檢修時進行調(diào)整，由于前后兩級葉輪為串聯(lián)而成，因此風機前后兩級葉輪可靠性較大。（2）從風機運行效率方面分析：單級可調(diào)風機由于葉片較短以及葉片數(shù)量較多，流速較大，在葉片頂部的二次流損失及葉片上的摩擦損失隨之增加，同時由于雙級可調(diào)風機擴壓器產(chǎn)生的擴壓損失只需要計算一個擴壓損失，因此雙級風機的效率要明顯高于單級風機的效率。綜上所述，采用在調(diào)節(jié)性能、運行安全性上全面占優(yōu)的雙級動葉可調(diào)引風機為Z佳改造方案。

　　3.2選型確定
　　綜合考慮機組運行負荷工況的效率偏差和現(xiàn)有電氣高壓負荷的富裕容量，Z終選定引風機為上海鼓風機廠設(shè)計生產(chǎn)的雙級動葉可調(diào)引風機。風機包括轉(zhuǎn)子、中間軸及聯(lián)軸器、供油裝置、鋼結(jié)構(gòu)件、消音器和測量儀表等部件。風機轉(zhuǎn)子由葉輪、葉片、整體式軸承箱和液壓調(diào)節(jié)裝置組成，其中葉片數(shù)為40片。風機葉片安裝角可在靜止狀態(tài)或運行狀態(tài)時用電動執(zhí)行器通過一套液壓調(diào)節(jié)裝置進行調(diào)節(jié)，葉片調(diào)節(jié)范圍為-40°～+10°。葉輪為焊接結(jié)構(gòu)，由一個整體式軸承箱支承，主軸承由軸承箱內(nèi)的油池和液壓潤滑聯(lián)合油站供油潤滑。為防止煙氣溫度影響，對主軸承箱外表面及油管進行附加冷卻，在風機一側(cè)裝有冷卻風機，同時液壓調(diào)節(jié)裝置部分外表面及其油管由另一臺冷卻風機冷卻。
　　通過對新裝引風機冷態(tài)調(diào)試和運行實測，引風機總體運行狀況良好。改造后風機的基本參數(shù)及性能曲線如表2所列和圖1所示。

　　4　結(jié)語
　　江蘇徐礦綜合利用發(fā)電有限公司引風機改造和鍋爐超低排放改造同步完成，所選用引風機可調(diào)節(jié)性能好，同時運行效率高，可靠性高；可以在超低排放改造后的煙氣參數(shù)下長期穩(wěn)定運行；維護和檢修容易，費用也相對較低；完全滿足循環(huán)流化床鍋爐超低排放改造后對風機的要求。由于雙級動葉可調(diào)軸流風機具有壓力高、風量大、調(diào)節(jié)范圍廣、結(jié)構(gòu)合理、綜合經(jīng)濟性好等優(yōu)點，因而在大型鍋爐機組超低排放改造中被廣泛使用。

　　文獻信息
　　胡光濤.300MW循環(huán)流化床鍋爐引風機改造分析[J].煤炭科技，2018(01):99-101.

來源：《煤炭科技》2018年01期