電站風(fēng)機主要指電站鍋爐的三大風(fēng)機---送風(fēng)機、引風(fēng)機和一次風(fēng)機(或排粉塵風(fēng)機),它們是火力發(fā)電廠(chǎng)的主要輔機之一,其耗電量約占發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電量的1.5%~2.5%,其運行的安全經(jīng)濟性直接關(guān)系到發(fā)電機組乃至整個(gè)電廠(chǎng)的安全經(jīng)濟運行。因此,電站風(fēng)機運行的可靠性和經(jīng)濟性一直是發(fā)電企業(yè)極為關(guān)注的問(wèn)題。
近十年來(lái),隨著(zhù)我國主要生產(chǎn)大型電站風(fēng)機的幾家制造廠(chǎng)對所引進(jìn)技術(shù)消化吸收的逐步完善,大型電廠(chǎng)管理水平、運行水平和檢修維護水平的提高,我國大型電站送、引風(fēng)機的可靠性有了長(cháng)足的進(jìn)步。飛車(chē)等惡性事故得到遏制,非計劃停運率明顯提高,故障次數顯著(zhù)減少,由送、引風(fēng)機引起的損失發(fā)電量大幅度降低。如1991年全國100MW及以上機組因在引風(fēng)機故障造成的發(fā)電量損失就達12.7億kWh,到2002年200MW及以上機組(其總容量遠大于1991年100MW及以上機組總容量)因引風(fēng)機故障所造成的發(fā)電量損失為3.176億kWh。但是,目前我國電站風(fēng)機運行的安全可靠性和經(jīng)濟性與國外先進(jìn)水平相比尚有一定差距,按引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的風(fēng)機與直接引進(jìn)的風(fēng)機產(chǎn)品也還有差距。
目前大容量鍋爐機組的制粉系統多采用中速磨煤機直吹式系統,采用W型火焰燃用難燃低揮發(fā)分煤種的鍋爐,多數采用了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機正壓直吹式制粉系統,還有循環(huán)流化床鍋爐均需采用高壓一次風(fēng)機。這些一次風(fēng)機輸送的均是常溫空氣,有的鋼球磨煤機中間儲倉式熱風(fēng)送粉制粉系統采用一次風(fēng)機輸送高溫空氣。
現在,在我國電廠(chǎng)中運行的一次風(fēng)機,除極少數全套機組直接引進(jìn)和循環(huán)流化床鍋爐的大多數一次風(fēng)機為國外進(jìn)口外,絕大多數為國產(chǎn)設備。排粉風(fēng)機則全部是國產(chǎn)設備。
近年來(lái),隨著(zhù)一次風(fēng)機投運的增多,出現的問(wèn)題比送、引風(fēng)機更多。主要表現在軸承振動(dòng)大和易損壞、機殼及進(jìn)出口管道振動(dòng)大,噪音高,對周?chē)h(huán)境(居民和辦公人員)影響大。雙級動(dòng)葉調節軸流式一次風(fēng)機時(shí)有失速(喘振)問(wèn)題發(fā)生,限制機組出力并威脅機組安全經(jīng)濟運行。
鋼球磨煤機中間儲倉式制粉系統采用的是排粉風(fēng)機,其存在的主要問(wèn)題仍是葉輪的磨損問(wèn)題。
效率低能耗高
統計表為國電熱工研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)TPRI)2000年以來(lái)進(jìn)行的電站風(fēng)機改造(含故障診斷)工作統計情況。
從統計表可見(jiàn),送、引風(fēng)機出力不足是電廠(chǎng)要求改造的最主要原因,其次是運行效率低,能耗高。近年來(lái)向TPRI反映送、引風(fēng)機失速(喘振)問(wèn)題的電廠(chǎng)也漸多起來(lái)。一次風(fēng)機的失速(喘振)、異常振動(dòng)和噪聲高的問(wèn)題比較多,而排粉機的主要問(wèn)題是運行效率低,能耗高,磨損問(wèn)題仍較突出。
經(jīng)分析,送、引風(fēng)機出力不足的主要原因,一是選型不當;二是風(fēng)機實(shí)際性能未達設計值;三是系統阻力因積灰或設備更改而增加。軸流風(fēng)機失速(喘振)的主要原因是實(shí)際失速裕度不夠。其中多數風(fēng)機的實(shí)際失速界限(經(jīng)現場(chǎng)測量)與設計值有不同程度地偏離(失速區偏大),少數是因系統阻力增加造成。高壓的離心式一次風(fēng)機及其進(jìn)、出口管道的異常振動(dòng)近年來(lái)已屢見(jiàn)不鮮。經(jīng)分析,多數是因氣流脈動(dòng)造成。其原因一是風(fēng)機運行在小開(kāi)度、小流量的高氣流脈動(dòng)區,二是裝有軸向導向調節門(mén)的風(fēng)機,在調節門(mén)后產(chǎn)生的中心渦流所引起的風(fēng)機內氣流壓力的大幅脈動(dòng)所造成。排粉風(fēng)機電耗高的主要原因是前彎的M9-26型排粉區的使用區效率較低所致,且其耐磨性能不如后彎風(fēng)機。
與國外先進(jìn)水平還有差距
近年來(lái),我國新建的大型電站中,其鍋爐的送、引風(fēng)機多數采用了軸流式風(fēng)機,且其中動(dòng)葉調節軸流式風(fēng)機又占大多數;加上電廠(chǎng)對經(jīng)濟性重視程度的提高,對低效運行風(fēng)機的改造力度加大;采用液力耦合器和變頻調速對離心式風(fēng)機進(jìn)行變速調節的電廠(chǎng)也逐漸增多起來(lái)。因此,我國電站風(fēng)機的耗電率有較大幅度的降低。但由于選型設計的差異,制造質(zhì)量和運行維護水平高低的差別,我國各電廠(chǎng)風(fēng)機耗電率的差別還較大,一般送、引風(fēng)機和一次風(fēng)機均采用動(dòng)調軸流式風(fēng)機的電廠(chǎng),其三大風(fēng)機的年均總耗電率(占電廠(chǎng)發(fā)電量的百分數)可以達到1.5%以?xún)?,最好的可達1%。配備離心式風(fēng)機的大型電廠(chǎng),其三大風(fēng)機的年均總耗電率一般在2%以上,最好的也接近2%,與國外先進(jìn)水平相比,還有差距,總的運行經(jīng)濟性還有待進(jìn)一步提高。