动调风机变频改造节能探讨

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1、全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十六届年会论文集锅如650MW超临界机组动调风机变频改造节能探讨祝富远李西峰周美强李旭东(国电费县发电有限公司山东费县273425)【摘要】本文介绍了国电费县发电有限公司动叶可调轴流送风机变频改造的节能论证及改造后节能运行方式的调整试验及节能效果分析，对动叶可调轴流送风机变频改造具有借鉴意义。【关键词】动调风机变频改造节能运行方式效果0引言锅炉风机容量设计时，单侧风机运行时具备带75％负荷运行的能力，这主要是从机组运行的安全性出发的；所以当双侧风机运行，机组带满负荷时，送风机的设计余量在20～30％左右，动叶开度一般

2、为50～60％，这也是从风门调节的灵敏度来考虑的。这就为风机的变频调速节能改造造就了巨大的潜力，即使在机组满负荷运行时，也有20～30％的节电率锅炉风机的风量与风压的富裕度以及机组的调峰运行导致风机的运行工况点与设计高效点相偏离，从而使风机的运行效率大幅度下降。一般情况下，采用动叶调节的风机，在两者偏离10％时，效率下降8％左右；偏离20％时，效率下降20％左右；而偏离30％时，效率则下降30％以上。可见，锅炉送用电量中，很大一部分是因风机的调节方式不当而被调节风门消耗掉。因此，改进轴流式风机的调节方式是提高风机效率，降低风机耗电量的最有效途径。随着高压变

3、频技术的成熟，在火力发电厂风机节能改造中逐步推广，该技术在轴流静叶可调引风机上应用较为广泛。但业内人士认为动叶调节风机应用该技术节能效果不明显，改造意义不大，因此在600MW以上火力发电机组动叶可调风机上很少应用。国电费县发电有限公司经研究论证认为送风机动叶调节改为变频调速控制，节能空间仍然非常大，于2011年3月至9月完成了两台650MW超临界火力发电机组的送风机变频改造工作。1项目简介国电费县发电有限公司一期2×650MW机组，每台机组配置2台上海鼓风机厂生产的FAF26．6型动叶调节送风机，正常时并列运行。送风机设计流量193m3／s，风机全压：34

4、49pa；转速：985rpm，配套电动机型号为湘潭电机厂生产的YKK630—6W，额定电压6kV，额定功率为1400kW。送风机为动叶可调，风量通过调整动叶角度调节，由于动叶调整后风机不是工作在最高效率，造成能源的浪费，另外高速旋转情况下，也会对风机叶片、挡板等部件造成磨损。为了节能降耗、提高机组调节性能，经实际运行验证，我厂送风机在机组带满负荷时，送风机的设计余量在40％左右，送风机动叶调节14l全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十六届年会论文集锅炉改为变频调速控制，节能空间仍然非常大，经研究论证决定采用运行成熟、技术先进的变频调速方式进行改造。2

5、风机变频调速节能理论依据一般在锅炉风机容量设计时，单侧风机运行时具备带75％负荷运行的能力，这主要是从机组运行的安全性出发的；所以当双侧风机运行，机组带满负荷时，送风机的设计余量在20～30％左右，动叶开度一般为50"-60％，这也是从风门调节的灵敏度来考虑的。这就为风机的变频调速节能改造造就了巨大的潜力，即使在机组满负荷运行时，也有20～30％的节电率。我厂送风机设计容量更大，经实际运行验证，我厂送风机在机组带满负前时，送风机的设计余量在40％左右。锅炉风机的风量与风压的富裕度以及机组的调峰运行导致风机的运行工况点与设计高效点相偏离，从而使风机的运行效率

6、大幅度下降，一般情况下，采用动叶的风机，在两者偏离10％时，效率下降8％左右；偏离20％时，效率下降20％左右；而偏离30％时，效率则下降30％以上。可见，锅炉送风机的用电量中，很大一部分是因风机的调节方式不当而被调节风门消耗掉。因此，改进轴流式风机的调节方式足提高风机效率，降低风机耗电量的最有效途径。按照流体机械的相似定律，风机、水泵的流量Q、风压(扬程)H、轴功率P与转速rl之间有如下比例关系：Ql／Q2：nl／n2；H1／H2=(nl／n2)2；P1／P2=(nl／n2)3。可知风机流量与转速的一次方成正比，压力与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的

7、三次方成正比，见表1。凶而，理想情况下有如下关系：表l风机流量与转速、压力、轴功率的关系轴流式风机在变速调节的过程中，如果不考虑管道系统阻力R的影响且风压H随流量Q成平方规律变化，则风机的效率可在一定的范围内保持最高效率不变(只有在负荷率低于80％时才略有下降)。由图1可知，在风机的风量由100％下降到50％时，变速调节与仄l,f-J调节方式相比，风机的效率142全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十六届年会论文集锅炉平均高出30％以上。因而，从节能的观点来看，变速调节方式为最佳调节方式。采用定速驱动时，风机靠风门开度调节风量，除产生大量的节流损耗外，

8、反应速度慢，因而机组的协调控制差，机组无法快速响应负荷的动态变化。