75t/hCFB锅炉增压风机节能改造及效果

　　摘要:通过对各种技术改造方案进行比较分析,将2台75t/h循环流化床锅炉增压风机的运行方式进行优化改造,90kW增压风机由长期恒速运行转变为连锁备用自投状态,大大降低了厂用电耗,取得了良好的经济效果。

　　1.前言

　　在火电厂和热电厂中,除了泵类外,风机是消耗厂内用电的主要设备。某热电厂额定蒸发量CFB(循环流化床)锅炉,配置的恒速运行的所有风机原动机额定功率之和达1244kW,占发电机额定单机容量的20.7%。并且,原始、落后的节流调节仍普遍使用,能源浪费严重。如何降低这部分设备耗电率、降低厂用电率,是该厂节能工作的重点之一。

　　该公司通过对各种技术改造方案(变频调速、双速电机调节、改变运行方式等)进行比较分析,最终对2台75t/hCFB锅炉(3#、4#炉)增压风机的运行方式进行优化改造,90kW增压风机由长期恒速运行转变为连锁备用自投状态,大大降低了厂用电耗取得了良好的经济效果。

　　2.改造前情况

　　75t/hCFB锅炉给煤系统采用全封闭式气力输送系统,约占总量13.5%的热一次风通过增压风机后作为播煤风进入落煤管与燃料一起送入炉膛密相区,使燃料比较均匀地播撒入炉膛,防止燃料在给煤口处堆积造成床内温度不均,使炉内温度场分布更为均匀,提高了燃烧效率;同时,解决了正压播煤的密封问题,又防止炉膛负压突然变为正压,火焰喷出烧毁皮带输送机。

　　该锅炉配置一台AGX75-1№9D型增压风机额定风量为11807m3/h,额定风压13445Pa,配套90kW的Y280M-2型电动机,其额定电流为166A。增压风机设计容量过大,一直低负荷运行依靠风门挡板节流调节风量,正常运行时进口风门挡板仅为20%~30%,有时甚至在15%以下,管道阻力大,风机运行效率低,造成较大的能量损失;同时,风机高速运转(额定转速2970r/min),轴承容易损坏,检修维护工作量较大。

　　据统计,2002年4月6日~2003年5月10日4#炉累计运行7883h,累计产汽量为564620t,负荷率为95.5%,增压风机共消耗电能549098kWh,平均吨汽能耗为0.973kWh,折算到额定负荷工况下平均每小时消耗功率72.98kWh。同样,3#炉增压风机吨汽能耗为0.896kWh,平均每小时消耗2kWh。若按锅炉年平均运行7000h计算,两台增压风机每年需消耗厂用电为98.12×104kWh。

　　3.方案比较

　　公司技术管理人员经过调研,对变频器调速、液力偶合器、双速电机调节、优化运行方式等各种技术改造方案进行比较分析(见表1),最终确定采用改变风机运行方式的技改方案:优化增压风机的控制回路及运行方式,当锅炉正常运行时,增压风机处于连锁热备用状态;当出现异常情况,增压风机自动启动投入运行。

　　为确保在异常情况下增压风机能够自动启动投入运行,我们在不改变增压风机原有控制方式的情况下,增设两个相互独立并互为备用的连动控制回路。原理图见图1。

　　表1几种改造方案的比较

　　图1增压风机备用连动控制回路原理图

　　(1)电气回路:增设一个压力变送器和切换开关。当连锁开关处于“投入”位置且炉膛负压大于300Pa时,压力变送器常开触点动作接通,时间继电器线圈带电,延时断开型常开触点闭合接通合闸线圈,启动增压风机。

　　(2)热工回路:在DCS内增加炉膛负压大于300Pa启动增压风机控制程序与电路,实现与电气回路相同的功能。

　　4.改造效果

　　1年多的运行实践证明,改造后增压风机作为连锁热备用没有运行,其进、出口调节挡板处于全开状态(风机旁路门全关)。受到管道阻力影响,播煤风压比一次风压略低1kPa左右,但仍有完全可以满足锅炉运行需要。

　　我们每周测量一次电动机绝缘强度,定期检查控制回路、做连锁回路试验等,以确保在异常情况下增压风机能够自动投运。

　　2台增压风机经过技术改造后,仅在锅炉点火启动时及异常情况下投入运行,消耗很少电功率。

　　据统计,2003年5月~2004年6月,2台增压风机总共消耗电能5644kWh,吨汽能耗分别为kWh、0.00288kWh。若按年运行7000h计算,2台增压风机每年仅需消耗生产用电4760kWh。

　　技术改造后,增压风机作为连锁热备用,节电效果显著,每年节约厂用电量达97×104kWh,增加公司利润折合人民币37·7万元,增缴国家利税6·4万元(电价按0.477元/kWh计算,其中增值税为17%)。同时大大减少了检修维护工作量,降低了检修人员的工作强度。技术改造达到了预期的目的取得了圆满成功。