电厂增压风机的节能运行

摘要：在脱硫系统中增压风机不启动时，对某厂不同机组进行带负荷试验，发现有些机组在负荷不高时可停运增压风机。由此可见，增压风机可作为高负荷或引风机异常时的备用，增压风机在一定负荷范围内停运时锅炉及脱硫系统可保持稳定运行，从而实现增压风机的节能运行，降低脱硫系统耗电率。

关键词：风机；静叶；脱硫；节能

0 引言

近年国家对电厂烟气排放指标愈加严格， 电厂脱硫系统超低改造后新上设备大幅增加，增加 了吸收塔、浆液循环泵、氧化风机、湿式除尘、脱硫废水处理等设备。根据统计超低改造后脱硫系统几乎增加了近一倍的设备，脱硫系统耗电量较改造前大幅升高。脱硫系统耗电率占纯发电厂用电量 20%以上，其中增压风机用电约占脱硫系统电耗 30%， 对脱硫系统设备实施节能运行对降低机组厂用电率意义重大。

1 增压风机节能运行方式

某发电公司共有 4 台 220 MW 机组， 烟道系统中的增压风机为静叶可调式轴流风机。一炉一塔改造后利用各台机组大小修后的启动机会， 按增压风机入口压力不大于 2.5 kPa 控制，试验不启动增压风机只开旁路或旁路与增压风机静叶全开时， 机组可带负荷情况。引风机出口至增压风机烟道设计压力为±5.5 kPa，事 故 承 压 为 ±7.0 kPa，膨胀 节 设计压力 为±7.5 kPa，4 台增压风机压头全压高于 4.1 kPa。考虑到烟道和膨胀节有可能存在的制造、安装瑕疵，以及压力表计的安装、测量方面的误差，将增压风机入口压力确定为±2.5 kPa。由于烟道阻力大小不同，各机组所带负荷情况相差较大，具体见表 1。4 号机组负荷可带至180 MW，5 号机组可带至 210 MW （主汽流量690 t ／ h），具体见表 2。从多次的试验情况看，考虑机组设备工况稳定性及节能，5 号机组运行中完全可停运增压风机，按照节能运行方式进行启停。

表1停运增压风机各机组最大负荷情况 单位:MW

表2 5号机组增压风机停运试验数据统计表

2 增压风机节能运行方式试验

2.1 停运增压风机后可能存在的风险

1）如烟气只走增压风机旁路、静叶，增压风机处温度低易结露，对金属有腐蚀，湿灰附着在叶片上，再次启动时会造成增压风机振动。

2）停运增压风机、全开风机的入口挡板，在风机内部易积灰。如果烟温高、水分低，有可能不会附着。

3）增压风机的入口挡板、出口挡板、静叶和增压风机旁路挡板长时间不调整，容易卡涩。4）停运增压风 机，用引风机对脱硫低压 省煤器吹灰，不一定能达到理想效果，脱硫低压省煤器前后压差可能增大。

2.2 针对安全问题制定措施

1）启停增压风 机，严格执行 操作票，停运 前，灰水运行联系锅炉运行退出 “增压风机 RB 保护”，并把本项列入操作票。锅炉运行在盘面设置“增压风机停运备用，禁止投入增压风机 RB 保护”警示标识。增压风机启动后投入 RB 保护并撤销警示标识。

2）停运增压风机前，灰水分场查阅历史记录，汇总各负荷和锅炉蒸发量条件下的脱硫低压省煤器前后压差作为基础数据。灰水运行每班记录机组负荷、低压省煤器前后压差、蒸发量情况，每天分析压差变化，发现压差异常增大 10%，启动增压风机，启动后进行吹灰。

3）增压风机入口压力不超过±3.0 kPa，灰水分场加强烟气系统的检查。

4）保持增压风机稀油站、冷却风机、挡板密封风机等辅助设备正常运行， 保证增压风机能够随时启动，运行人员正常巡检。

5）增压风机停运期间停止脱硫低压省煤器挡板吹灰。

6）一般增压风 机停运 11 d，启动 运 行 1 d，防 止长期停运，风机内积灰。停运期间每 7 d 测量一次电机绝缘。

7）风门挡板活动规定：每班活动一次静叶，根据负荷和增压风机入口压力，活动 0~100%；启动增压风机时，全程开关增压风机入口挡板和静叶。热工检修根据给油脂管理规定，对风门挡板的活动部位给油脂。

8）增压风机每 次启动后，灰 水测量电机和风机的振动值。

9）一台引风机跳闸，立即启动增压风机。

3 试验过程中的问题及处理

由于增压风机轴封处没有密封，试验初期有轻微烟气从此冒出。由于烟道压力较大，两处软连接处有轻微烟气冒出。通过近一个月时间后，以上漏点保持不变，轴承处烟气量减少，对漏烟处密封后无烟气漏出。对 5 号机组增压风机实施节能优化运行， 为保证机组运行稳定只在负荷高于 200 MW 时启动增压风机。在停运试验期间增压风机电流及振动值无明显变化。停运增压风机期间，担心在增压风机静叶处及其他死角处会有积灰， 长时间停止再次启动时会引起增压风机负荷侧的振动值增大。分别在增压风机停运 7 d、13 d、9 d 后启动，均跟踪测量了振动值。增压风机轴承负荷侧和自由侧振动均值均低于 20 μm，与增压风机不停运期间振动数值一致。图 1 为停运前振动值， 图 2 为长期节能运行后启动运行时振动曲线图。

图 1 增压风机停运前振动值曲线图

图 2 增压风机节能运行后振动值曲线图

停运增压风机， 担心脱硫低压省煤器不能进行挡板吹灰，脱硫低压省煤器前后压差将增大。通过在停运期间不同负荷、蒸发量，记录观察脱硫低压省煤器前后压差、低压省煤器前后烟温差，均在正常范围内，换热效果未见明显改变，如表 3 所示。

表 3 5 号机组增压风机停运脱硫低压省煤器记录表

5 号机组增压风机停运后，长期处于下部的静叶受烟气腐蚀底座处有油状物渗出， 这主要是增压风机入口由微负压变为正压 2.0 kPa 以上，较大压力烟气影响使静叶底座处渗出油状物， 将此油状物经取样化验有酸性物质， 运行一段时间静叶出现卡涩不能全开到 100%现象。利用机组每次停机机会，增压风机不启动时间对轴承、静叶进行维护处理，在不启动期间每班定期活动静叶 0~100%严格执行，5 号机组增压风机节能运行期间启停稳定。

4 注意事项

启停增压风机，严格执行操作票，停运前灰水运行联系锅炉运行退出“增压风机 RB 保护”，并把本项列入操作票。锅炉运行在盘面设置“增压风机停运备用，禁止投入增压风机 RB 保护”警示标识。增压风机启动后投入 RB 保护并撤销警示标识。

加强烟气系统的检查， 增压风机停运期间停止脱硫低压省煤器吹灰。严格执行每班根据负荷和增压风机入口压力，活动静叶开度 0~100%，确保静叶灵活和紧急情况时增压风机及时启动。

保持增压风机稀油站、冷却风机、挡板密封风机等辅助设备正常运行，保证增压风机能够随时启动，运行人员正常巡检。

一般增压风机停运 11 d、启动运行 1 d，防止长期停运，风机内积灰。

5 增压风机节能运行方式推广

在平均负荷 180 MW、 锅炉蒸发量 640 t／ h 工况增压风机运行时，增压风机和引风机（变频）合计耗电率为 1.3％；停运增压风机后，降低至 1.03％，降低0.27％ 。综 合厂用电率较停运前降低 0.07％，按每天400 万 k·Wh 的发电量计算，每天省电 1.08 万 k·Wh。按照 5 号机组每年增压风机至少累计停止运行 260 d，省电约 281 万 k·Wh，仅 5 号机组每年可为电厂创造效益 112 万元。随着电力市场竞争日益严峻， 机组参与低谷调峰天数逐渐增多，特别是在风能、光能充沛天气，机组参与调峰时负荷甚至降到 50%容量以下， 特别是从 2018 年，为配合电网深度调峰，根据 5 号机组增压风机的稳定启停运行经验推广，对 3 号、4 号、6 号机组进行了在低负荷时的停运增压风机、 在负荷高时启动增压风机，机组运行稳定。在低负荷停运增压风机期间减少对炉膛压力的扰动，保证机组稳定燃烧。

6 结束语

增压风机的节能启停运行对降低脱硫系统耗电率具有一定的成效， 对长期停运的增压风机注意做好静叶定期活动、检查和维护及定期启动工作，可保证机组安全经济运行。