1000MW锅炉汽动引风机运行应用实践分析

1设备简介

1.1锅炉设备概况

国电泰州电厂一期工程2~1000MW超超临界燃煤机组锅炉为超超临界变压运行直流锅炉,采用m型布置、单炉膛、改进型低NoXPM主燃烧器和MACT型低NoX分级送风燃烧系统以及反向双切圆燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热,调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用露天布置,固态排渣,全钢构架,全悬吊结构。锅炉型号:HG/2980/26.15/YM2型。其中,HG表示哈尔滨锅炉厂,2980表示该锅炉BMCR工况蒸汽流量,单位是t/h,26.15表示该锅炉额定工况蒸汽压力,单位是MPa,YM2表示该锅炉设计煤种为烟煤。我厂锅炉风烟系统采用平衡通风,即利用一次风机、送风机和引风机来克服气流在流通过程中的各项阻力。引风机主要用来克服受热面管束(过热器、再热器、炉膛后墙排管和省煤器等)、空气预热器、电除尘器等烟道的系统阻力,并使炉膛出口处保持一定的负压。锅炉烟气经引风机进来,通过原烟道先后进入一、二级吸收塔反应区,烟气与一、二级吸收塔内浆液逆流发生一系列传质与吸收反应,经过反应的烟气向上流动经除雾器除去细小液滴,最后通过烟道进入湿式电除尘,再通过烟囱排向大气。

1.2主要参数

通过表1、表2引风机的参数可以看出,电动引风机作为备用引风机,其全压是明显低于汽动引风机全压的,其做功能力也是略低的,这就给引风机并入带来了一定困难。

1.3汽动引风机系统

由锅炉冷段一级再热蒸汽与一级再热蒸汽出口蒸汽混合,驱动抽背式引风机小汽轮机,引风机小机的排汽供给除氧器运行在回热模式,小机抽汽供至厂区辅汽管道供热用户:当有供热大用户时引风机小机运行在供热模式,小机排汽供至热网,小机抽汽具有更高供热参数能力(机组750MW负荷以上大于1.5MPa)。向空排汽阀投自动,排汽压力高时开启。背压机进汽温度控制在500℃以下,进汽压力不超过4.4MPa,排汽温度不超过420℃。

为减少汽动引风机在冲转阶段的蜗风现象,在引风机入口烟道(入口电动门后)处加装补风阀,背压机冲转阶段开启(引风机入口为负压时开启),风机并入系统后关闭,为防止补风阀在引风机运行时漏风,用铁板封住,冲转前拆下。

1.4汽动引风机的优势和不足

1.4.1优势

(1)取消引风机电机,降低厂用电率,提高供电效益。(2)采用调速小机替代定速电机,提高风机在低负荷工况的运行经济性,如表3所示。(3)背压机的排汽接入除氧器,不供热蒸汽排挤部分过热度高的抽汽,提高热经济性,产生节能效益。(4)充分利用热网供热蒸汽的做功能力,减少节流能量损失,提高供热经济性,供热方式灵活。

1.4.2不足

(1)汽动引风机系统复杂,包括蒸汽系统、油系统、轴封系统等,投运需要疏水暖管,操作时间较长。(2)电动引风机与汽动引风机转速不一致,特性不一致,一电一汽并列运行,出力是否平衡不容易判断。(3)维护费用高。汽动引风机设计系统较多,日常维护费用多。

2汽动引风机应用实践

汽动引风机在我厂投运以来,运行部员工积极摸索研究,提升操作水平,积累了很多宝贵经验,对于更好地保障汽动引风机安全经济稳定运行大有帮助,现对此进行总结归纳。2.1引风机并入系统判断

(1)炉膛负压有一个明显的快速变化:(2)汽动引风机进汽流量有明显突增,进汽调门开大:(3)电动引风机电流有明显增加:(4)引风机入口压力与其他正常运行风机一致:(5)汽动引风机转速会突降后恢复正常。

2.2并风机操作

负荷一般控制在600MW以下,风量为2000t/h。

2.2.1汽动引风机冲转升速

2.2.1.1冲转前准备

(1)背压机蒸汽系统暖管,一般在锅炉点火后不久就开始执行。考虑到刚点火时蒸汽压力低,且在不断提高,一般开启背压机本体疏水,并将背压机进汽电动门保持全开,有利于背压机蒸汽系统暖管。(2)油系统及冷却水系统投入,背压机排汽可选择直接排大气或除氧器或辅汽,为回收工质且考虑蒸汽压力,我厂一般选择排至除氧器,即使启机时背压机进汽压力偏低,做功量偏小,也可基本满足需要,向空排汽作为紧急备用,调阀投自动设定1.0MPa。开启引风机出口门、背压机进排汽电动门。冲转前确认盘车运行大于45min,背压机冲转蒸汽过热度保持在45℃以上。

2.2.1.2冲转

(1)背压机挂闸冲转。不同状态下背压机选择不同的升速率,一般冷态情况下转速升至1000r/min,暖机25min。引风机入口为负压后开启引风机入口补风门,避免补风门开启后向外冒烟气。升速到2000r/min后关闭蒸汽系统及背压机本体相关疏水。(2)暖机结束后继续升速,背压机转速升至2400r/min后引风机运行信号送出,入口门连锁开启。由于引风机出口门在开启状态,引风机静叶前后压差过大,容易过力矩卡涩,在引风机入口门开启之前将引风机静叶开启至55%,静叶开度应根据负荷、风量、对侧风机出力、风机在该负荷下静叶开度、背压机转速、运行中两侧风机静叶偏差等综合考虑确定,一般原则是把引风机的静叶开度开至与该风量下静叶正常开度,不再大幅度调整,尽量保证风机并入系统后负压不会出现较大幅度变化。(3)升转速至4800r/min。风量2000t/h左右,我厂背压机转速4800r/min,引风机静叶开度大概55%,这是一个经验值,不同负荷风量做相应加减考虑。引风机并入系统要把两侧风机静叶出力偏差考虑进去。

2.2.1.3引风机并入系统

逐渐关闭待退引风机静叶,将保持运行的引风机静叶和转速大小与负荷匹配,保持不动,逐渐关闭待退引风机静叶(定转速,利于操作),确认出力不断下降,密切关注风机出力变化、负压变化,通常在此过程中负压会突变,此时若负压较好,则优先关准备退出的引风机静叶,直至全部退出。再同时关保留的两台风机静叶,关之前先判断哪个引风机出力高,有意识地将出力高的风机静叶多减点,调整两侧引风机出力平衡。若引风机并入系统过程中负压较差,操作相反。但两者有个共同点,就是优先把待退风机减出力至空载停运,避免干扰。最后关闭引风机补风门,注意调平两侧风机出力。

2.2.2引风机并入系统实践中的几点经验

(1)不要试图将引风机静叶开很大并入系统,这样反而不太容易并入,即使并入系统,也会对负压产生很大影响,并且引风机出力容易过大,将另外一台引风机出力抢走。(2)负压突变是引风机并入系统的一个标志,此时首先要降低待退引风机出力至零,退出,再调整两侧风机出力平衡,如果在冲转阶段充分考虑了两个风机静叶的偏差,待退引风机退出后,两台运行引风机出力即达到平衡。

2.3一电一汽运行出力平衡判断

一台汽动引风机检修时,电动引风机启动运行,代替汽动引风机,通常将汽动引风机和电动引风机静叶投自动,同步开关。由于电动引风机和汽动引风机转速不同,相同静叶开度出力不同:加减负荷期间,静叶开同样大小,两台风机的出力增加不同,这些会影响引风机出力平衡。不同的风机出力情况下,进、出口压力测点偏差较小,无法明显分辨,背压机进汽调门开度和电动引风机电流能线性表示引风机出力,为方便判断变负荷时引风机出力平衡,根据背压机进汽调门开度和电动引风机电流两个参数进行判断。加负荷时,一般会同步提升背压机转速,背压机进汽调门和电动引风机电流会同步同斜率上升,这样电动引风机和汽动引风机出力会平衡。若背压机进汽调门和电动引风机电流上升斜率不同,或有一个参数不增加,说明风机出力已开始出现不平衡,要根据两个风机实际出力大小,调整静叶偏差和汽动引风机转速,使出力恢复平衡。减负荷亦如此监视,变负荷主要关注背压机进汽调门和电动引风机电流变化的同步性,及时调整。稳定负荷时,主要根据背压机进汽调门和电动引风机电流是否稳定,且是否在该负荷对应区间来判断引风机出力是否平衡。

3结论

(1)汽动引风机的出力判断不同于电动引风机那么直观,要综合考虑汽动引风机进出口压力、背压机进汽调门开度、背压机进汽流量等参数。(2)一电一汽运行出力平衡,关键看电动引风机的电流和背压机的进汽调门变化是否一致。(3)将准备退出的引风机及时退出系统,出力转移至运行引风机,负压也容易控制,一味开大引风机静叶抢出力不太可行。(4)负压突变是引风机并入系统的一个标志特征,意味着风机的并入或者退出。(5)背压机冲转升速到2400r/min之前,要开启引风机静叶至大开度,防止静叶卡涩。