基于电站锅炉风机节能改造问题探讨

基于电站锅炉风机节能改造问题探讨

陈华民

（成都电力机械厂四川省成都市610045）

摘要：风机主要以送风机、一次风机和引风机为主，作为机组运行时的重要辅机，在锅炉运行时过程中由于风机在选型、调节方式选择和系统管路设计等方面都存在着一些问题，从而导致各机组锅炉风机运行电耗存在较大的差异。因此需要针对风机运行能耗高的问题进行节能改造，有效的提高风机运行的经济性和安全性。本文分析了锅炉风机节能改造，并进一步阐述了锅炉风机节能改造应注意的问题。

关键词：电站；锅炉风机；节能改造；问题

风机作为锅炉侧的重要配套设备，通常包括送风机、一次风机和引风机，在一些电站机组中，锅炉侧三大风机的电耗比例较大，因此对风机辅助设备的节能改造工作变得非常重要。通过对风机进行节能改造，能够有效的提高锅炉运行的经济性。

1锅炉风机节能改造分析

1.1设计容量偏大的改造。长期以来我国国内风机普遍存在着风机原设计容量偏大的问题，这就导致风机运行过程中长期处于低效区状态，这对风机运行的经济性带来较大的影响。针对于这个问题的解决可以通过改变风机转速或是通过对风机叶轮外径进行消减的方式来有效的降低风机轴功率。但是通过改变风机转速只能够对风机低负荷运行时的经济性进行改善，对于风机运行的总体效益则不会有较大的提高。因此最常用的方法是对削减叶轮的方式，也可以重新对风机进行选择，选择容量较小的风机，确保风机处于高效运转状态。

1.2液耦调节传动效率低的改造

液耦调节风机部分传动效率较低，导致这种原因发生多数是由设计裕量过大，风机转速达不到设计的转速，因此针对这种风机运行效率低的问题需要进行改造。通常可以改变风机类型及对叶轮外径进行改造的方法，有效的提高风机运行的效率及风机的转速，以实现液耦调节传动效率的提高。如果风机运行效率与设计效率接近时，在改造时可以重点针对转速调节装置进行。有具体改造时，可以通过两种方法进行，一种是对液耦调节装置进行改造，从而提高液耦转速比，另一种是在改造过程中将液耦调节改为变频调节。但在变频改造过程中需要对前弯式叶片离心风机进行重点关注，因为这类风机的全压性能曲线通常都存在驼峰，其最大全压左侧为不稳定工作区，部分采用变频技术改造后产生了严重喘振的问题，因此在对变弯式离心风机进行变频改造时需要对改造后稳定工作区的变化情况进行详细分析，确保变频改造后工作点处于稳定的工作区内，从而确保工作效率的提高。

1.3静调轴流风机效率低的改造

部门静叶调节轴流风机存在着工作点效率低的问题，导致这种现象发生的主要原因是由于设计裕度量过大和管路阻力与设计值发生严重偏离。由于静叶调节具备自身的性能特点，这也导致风机本身因工作点发生偏离而处于低郊区运行，针对这种情况在具体改造过程中，需要针对风机本体进行重点改造，可以对风机类型或是风机叶轮外径进行改造，从而实现风机运行效率的提高。也可以采用变频调节技术，采用变速调节的方式进行改造。但对于轴流风机进行变频改造会存在较多的问题，特别是风机长时间处于满负荷运行状态下时，改造后的经济性体现并不明显，因此多不建议对此类风机进行变频调节，可以采用双速电机来对此类风机进行有限变速调速，从而提高辆流风机运行的效率。

1.4风机系统管路阻力偏大的改造

当风机系统管路阻力变大后，所对应的轴功率必然增加，其增量通常高于效率的影响。也就是说，即使工作点的效率比较高，但管路阻力增加的能耗将高于效率提高所减小的能耗。因此，当管路阻力偏大时重点要考虑的是如何优化管路布置，减小流动阻力。风机系统管路阻力大小除与管道的布置方式有关外，还与其中的设备运行状态和设备种类有关。除了可能导致风机系统能耗的增加外，这些影响因素与锅炉的运行指标也有联系，所以在寻求减小系统管路阻力改造方法的同时要注意锅炉运行的优化，综合确定合适的改造方案。

2风机节能改造问题探讨

在锅炉风机节能改造过程中需要对安全性给予重点关注，这是锅炉节能改造过程中需要非常重视的问题，特别是在当前变频改造方式较多，所取得的节能效果也非常好，但变频改造过程中会存在较多的问题。在当前锅炉风机应用上，变频技术主要应用于静叶调轴流式风机及离心风机上。实际应用过程中，由于风机容量、尺寸和轴系增大，这就导致风机转动过程中惯量增大，而轴系刚度降低，给风机固有效率带来较大的影响，因引在变转速下运行时，风机极易出来共振问题，如果不能及时消除这种共振现象，极易对设备带来不同程度的损坏。在实际改造过程中，共振形式主要会表现在以下三种形式，需要在改造中特别注意。

2.1叶片共振

主要表现为风机振动大，多在叶片根部处裂纹，严重的会发生叶片断裂。有的电厂在叶片顶部焊接了拉筋，希望能避开共振点，但效果不理想。

2.2轴承径向共振

一般表现为风机水平振动明显增大，严重时设备部件会被振动损坏，与因磨损而引起失衡振动有相似之处。轴系径向振动不仅与风机轴系有关，还与风机轴系的支承有关，即使轴系为刚性，如果采用柔性支承，变速运行进入共振频率范围，仍会引起风机强烈振动。

2.3轴系的扭转共振

当轴系的转速与轴系的固有频率或某一高阶或低阶整数倍区域重合，或变频器的谐波频率与轴系的固有频率带的倍数重合，都有可能发生扭转共振。扭转共振时如果伴随着弯扭耦合振动，径向振动也会有变化，但一般增大幅度不会明显。因此，在实际变频调节改造中，除要综合分析风机系统管路特性、风机满负荷工作点效率和风机性能对改造后的节能影响外，还要重点考虑改造后的可靠性和安全性。对于轴承径向共振主要通过减小轴承的径向游隙和对球轴承施加以适量的轴向预紧的方法进行预防；对于扭振来说，需要在改造之前计算风机轴系（含电机轴、中间轴）的固有频率，判断在变速过程中是否会出现弯曲或扭转共振。如果存在共振点，则变频过程中可以采取跳频快速通过的方法或者设定跳频区间避开共振区。

结语

锅炉风机节能改造具有较强的综合性和复杂性，在具体改造过程中，由于风机类型不同，应用环境，这就需要在改造过程中需要对影响风机能耗的主要因素进行分析，从而采取切实可行的节能改造方法。同时还要对改造工作进行多方面的考虑，通过对改造方案进行选择，从而有效提高改造后风机运行的经济性和安全性，确保锅炉运行过程中节能目标的实现。

参考文献

[1]李志鹏，尹宝聚，姜涛.1000MW机组锅炉引风机可调前导叶改造[J].东北电力技术，2012（1）.

[2]姜连刚，王宝安.300MW机组锅炉引风机节能技术改造[J].吉林电力，2010（3）.

[3]唐忠顺.静叶可调轴流引风机前导叶脱落分析及改造[J].广西电力，2010（2）.