330MW机组锅炉风机电耗高的原因分析

330MW机组锅炉风机电耗高的原因分析

潘凌飞    黄少君

浙江浙能长兴发电有限公司  浙江省湖州市   313100

摘 要：火力发电风烟系统中的风机是正常运行中消耗电能最多的辅机。而风机电耗偏高，不仅仅是影响机组在厂用电这项上的经济运行，高电耗也会限制风机出力，从而限制机组的发电能力，更影响机组运行的安全。因此对风机采取合理有效的优化运行至关重要。由于风机在运行中长期处于连续运行状态，运行条件恶劣，电耗持续升高，因此，本文针对一些影响风机电耗的原因进行分析。

关键词：火力发电厂；锅炉风烟系统；风机电耗

1. 概况

我厂锅炉为亚临界、一次再热、自然循环、前后墙对冲燃烧、平衡通风、 单汽包、半露天布置、固态排渣煤粉炉。采用正压直吹MPS中速磨系统，前后墙对冲燃烧方式，空预器型式为三分仓容克式空气预热器。每台锅炉配有五台MPS-ZGM113K型磨煤机，共20只燃烧器，分三层对称布置在锅炉的前后墙。燃烧器上配有双层强化着火的调风机构，从大风箱来的二次风分两股进入到内层和外层调风器，少量的内层二次风作引燃煤粉用，而大量的外层二次风用来补充已燃烧煤粉燃尽所需的空气，使之完全燃烧。送风机和引风机为动叶可调轴流式风机，一次风机为离心式风机。

由于我厂目前正处于扭亏、减亏的关键节点，风机电耗作为影响发电成本的一项重要指标，分析风机电耗高的原因具有重要意义。风机电耗高低不但与其本身特性相关，同时其他风烟设备的运行状况、制粉设备的运行状态、机组负荷率、燃用煤的品质等也是影响风机电耗的重要因素。

2. 机组负荷波动大的影响

我厂机组的负荷都受AGC指令的控制，在当前电力市场的环境下，AGC指令经常出现大幅度的往复性波动。往往会发生实际负荷和主汽压力刚加到，AGC指令就连续减，或者实际负荷和主汽压力刚减到，AGC指令就连续加。这种情况下一、二次风压的频繁调整，风量变化就会存在一个富裕量和延迟性的问题，由于锅炉风量的不准确性，风量极易过调，这样也容易造成风机电耗增高。

图1 绿色线为AGC指令，蓝色线为空预器出口二次风压力，黄色线为SCR进口氧量

以某段AGC指令下的#1炉为例，可以看出二次风压力的自动调节是明显滞后于AGC指令的，使得在减负荷阶段的空预器出口二次风压力偏高，SCR进口氧量极为容易过高，此时的送、引风机出力高于当前负荷下的设计出力。当这种AGC的变化极为频繁时，送、引风机的电耗偏高问题就会变得突出。

3. 风烟系统运行状况恶化

我厂为了适应环保要求，进行了SCR改造，使得硫酸氢氨堵塞空预器的现象频繁，造成空预器压差偏大，引起引风机电耗明显增加，虽然在迎峰度夏之前公司会安排空预器在线水冲洗，但是在长期的运行中，空预器依然会产生积堵的现象。

另外，由于空预器密封元件老化，造成空预器漏风严重，也将导致引风机电耗上升，并且威胁机组安全运行。

同时由于多了超低排放、脱硫废水干燥、供热系统的各项改造，我厂锅炉实际负荷是高于建厂之初的，风烟系统压力增加，特别是在夏季，环境温度上升，空气密度下降，使得风机动叶开度大、电流增加，但是出力并未增加很多，从而导致风机电耗增加。

4. 燃煤品质变化

我厂为了降低燃煤成本，所使用燃煤煤种已与设计煤种发生较大变化，燃煤热值也较设计之初下降较多，也进行配煤掺烧各种发热量低污泥。在机组运行中，如果要维持相同的负荷水平就需要增加燃料量。而在这个过程中，一是要维持制粉系统出力不变，则需要增加制粉系统出力，这就可能需要增加运行磨煤机数量，导致一次风机电耗增高。二是发热量降低之后，为了维持相同的负荷，必须要增加给煤量，在输送煤粉的时候，为了防止堵磨情况发生，还需增加一次风量维持磨煤机正常运行，一次风机电耗因此升高。

同时，在使用劣质煤的过程中也会加剧设备的磨损，容易使制粉系统以及尾部烟道漏风量增加，造成引风机电耗升高。

5. 制粉设备对一次风机电耗的影响

目前，我厂机组处于高负荷运行时，为保证磨煤机一次风量、风门开度处于线性可调下，操作员需要调整不同的一次风压力以适应不同的煤量要求，但是由于各台磨煤机出力能力和一次风门特性不一致，经常会导致一次风母管压力偏高，从而导致一次风机电耗偏高。

例如，#1号机在高负荷，四台磨煤机运行情况下，#1B、#1D磨煤机一次风量相差并不大，但是#1B磨煤机热风门开度最高达到了65%，为了维持#1B磨煤机热风门开度在可调范围内，操作员要提高一次风母管压力, 但是此时1D磨煤机热风门开度仅为40%,从而导致一次风在1D磨煤机热风门中节流损失偏大, 从而导致一次风机出力出现浪费。

6. 风机自身出力的不稳定性

由于风机自身的缺陷或者出力特性，风机在某些负荷条件下，风机电流会出现突变的现象。

图4 绿色线为#4B一次风机电流，蓝色线为#4机组负荷

例如#4机组某段负荷工况为最高238MW最低231MW，其负荷变动并不大，但是#4B一次风机电流在87~102A之间晃动，由于其晃动频率仅为2min使得操作员无法实时调整，致其平均电流增高至95A，其电耗明显增加。

7. 总结

外部环境、运行调整、设备本身都会对风机电耗产生影响。要有效地减少风机电耗，提高风机的运行效率，必须要提高运行的操作效率，同时也要提高设备的可调节性，和设备本身的稳定性。最终实现能耗降低、效率提高的目的，为公司降低发电成本，实现盈利创造更大机会。

参考文献

[1]杨诗成，王喜魁.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，2016.

[2]王旭东.350MW机组一次风机电耗高要因剖析及对策优化[J].价值工程2020,39(33):150-152.