火电锅炉风机（精选8篇）
火电锅炉风机 篇1
近几年, 我国的火力发电事业越来越繁荣, 火电厂锅炉的容量越来越增大, 对于引风机的要求也是日益增多。作为锅炉的主要辅机, 引风机的运行直接关系到整个火电厂锅炉的运行情况。由于长期运作和工作环境恶劣等原因影响, 引风机工作出现故障的频率也越来越高。分析它的常见故障并对其进行一系列的研究, 可以对引风机的故障排除以及推动火电厂的事业的发展有很重大的意义。
1 引风机的工作简介
引风机是锅炉的重要设备之一, 它主要依靠电动机的机械能, 提高气体压力的同时, 会有气体排送。在热力循环的时候, 引风机装在锅炉的除尘器和烟囱之间, 用来将烟气吸出并排进烟囱。在火电厂运行时, 引风机的运行环境恶劣一点, 机械摩擦、叶轮的污垢和风机振动都会使引风机成为火电厂故障频发的设备之一。根据统计, 引风机平均每一年故障两次, 而因为引风机的故障所导致的火电厂停运和减负荷运行带来的损失极大。
2 故障的分析和对策
2.1 风机振动
引风机的振动是火电厂引风机事故中占有比例最大的一种故障, 对于机组的正常运行有着极大的影响。首先, 导致其振动故障的原因有很多, 它所需的处理时间也是最多的。其次, 由于它是直接为烟气的运行提供动力, 所以它的异常振动对于机组的运行产生影响是很大的, 将会直接造成一定的经济损失。引风机的振动故障主要包括突然的震动加上逐渐的增加震动, 其中, 突然的震动是在火电厂的负荷变化很大的情况下发生的, 主要原因就是引风机的灰尘粉尘的积累过多, 到一定程度后就会突然脱落, 在这样的情况下, 锅炉超负荷运转和负荷突变发生时最容易出现振动故障。振幅的逐渐增大, 主要就是由于机械的原因引起的, 比如轴承的磨损, 连轴承的中心线的偏差过大, 等等, 导致引风机的振幅逐渐增大。
对策的研究:针对这一故障, 首先要对它的原因进行一系列的分析, 确定以后再进行有针对性的故障排除。对于引风机叶轮的结垢, 主要采取的处理措施就是进行除尘。其中包括喷水除垢、气流连续吹除垢和高压气体除垢等。为了尽量减小叶轮出现磨损的现象, 可以用提高叶轮的磨损程度并且还要提高电除尘器的除尘效果, 具体的可操作的方案有在叶轮上喷涂具有特殊功能的特殊材料, 并且要使其均匀的覆盖于叶轮的表面上, 使其的表面更加的耐磨、抗氧化和耐高温, 进而减少叶轮磨损的情况出现。
2.2 风机漏油
2.2.1 故障的分析
引风机的漏油一般包括润滑系统的漏油、控制头漏油和液压缸的漏油。产生这些情况的原因就是一些油质不合格、控制头内漏外漏和配件老化等。
2.2.2 研究对策
引风机的漏油将会对机组的正常运行起到很大的影响, 比如由于润滑油的泄露导致轴承里面的油量严重不足, 不能产生足够的力支撑高速旋转的主轴, 并且油量的不足还会导致轴承的温度持续升高。
为了避免事故的发生, 在引风机实际运行时, 要记得定期检查各个部件的密封, 保持它的油压。还可以在引风机的轴承侧面安装一个挡油圈, 将溢出来的油用它挡住, 并且利用离心力将油甩回油箱里。
2.3 叶片的磨损
2.3.1 故障分析
产生这一故障的主要原因就是叶片的制造工艺, 还有耐磨图层的厚度以及叶片和烟气在飞灰中的冲刷。浓度过高的一些烟气在它进行高速运行状态下会对叶片产生很严重的磨损, 如果出现烟气流量偏向一侧的情况同样会导致叶片的磨损, 还有锅炉进行长时间的低负荷运行时, 除尘器的效果不好也会导致进入引风机的烟气浓度突然增大, 从而对叶片产生很大的磨损冲击。
2.3.2 对策的研究
引起以上故障的因素一般可以分为两部分, 一是内部原因, 二就是外部因素。内部因素主要就是叶轮的材料以及它的构造, 比如一些材料的组成成分、显微组织和力学性能等。而外部因素就是风机的负载、火电厂的粉尘环境、角度、旋转速度和来流速度等。从内部因素考虑, 避免叶片出现磨损的重要途径有对叶片进行改造, 可以采用火焰喷焊的方法, 将叶片的使用寿命延长。还可以更换质量比较好的叶片, 采用优质材料可以避免这种故障的出现。从外部考虑, 应该讲风机的负荷和旋转的速度降低, 保持在合理的高度, 定期对火电厂进行除尘等。
3 轴承的温度过高
引风机的轴承温度过高主要是指轴承的温度上升过快, 使得机组降低使用符合, 甚至出现停运的现象。引风机的轴承温度过高的情形主要包括这些:引风机的轴承的润滑油质量不高, 粘性不符合标准规定, 或者润滑油出现了变质的情况;冷风机出现工作异常, 无法做到为引风机的轴承提供及时的降温保护;锅炉排出的烟气温度过高;风机的长期运作导致螺母的松动, 轴承的密封性就被破坏了, 出现漏油的情况;亦或是有杂质进入了轴承箱里, 导致轴承出现了一系列的故障。
4 日常维护
4.1 严格执行标准
严格执行机组的使用规程规定的润滑油的标准, 一定要定期对油系统里的润滑油进行油的质检, 确保轴承以及其他的机械设备能够正常工作。
4.2 提高工艺质量
提高工艺的检修质量, 保证引风机的轴系中心度的偏差在合理的范围内, 以防止叶片出现漂移的现象。定期置换控制头的轴联结柱销以及那里的弹簧片, 并对其进行加固。
4.3 及时清灰
在锅炉和引风机停止运行时一定要对其内部进行清灰处理, 在运行时要对其进行压缩空气清灰, 保证它的正常运行, 避免其出现故障。
4.4“频繁”检查
如果风机出现了积灰和液压缸的漏油情况, 将会导致平衡被破坏, 所以一般在每次重启引风机的时候都要进行检查, 确保没有问题后再投入使用。
5 结束语
随着我国的燃煤火力发电机组沿着大规模大机组模式的迅速发展, 对于锅炉引风机的使用安全也有了更高的要求, 所以, 这篇文章针对引风机出现的主要故障问题提出了一些解决方案, 并且是可以投入到实际中去。为今后积极的开展燃煤火电厂的新设起到很大的作用, 我们对于引风机新的故障诊断方法的分析仍然是有很大的市场的。
参考文献
[1]李玉山.火电厂锅炉引风机工作故障分析及对策[J].流体机械, 2009 (9) :52-55.
[2]张克.火电厂锅炉引风机常见故障分析和对策研究[J].科技创新与应用, 2013 (28) :102.
[3]孙鹏.火电厂锅炉引风机故障分析及对策研究[J].动力与电气工程, 2013 (26) :114-115.
锅炉风机噪声的危害与防止 篇2
【关键词】锅炉；，噪声；危害；防止
Abstract：The noise caused by the fan of boiler affects the environment and the life of resident.It result in the dispute of corporation and resident.This paper pointes out the hazard of noise caused by the fan of boiler and the methods of avoiding noise.
Key words：boiler；noise；harm；prevent
1.引言
锅炉风机噪声点源多，分贝高，是引发环境信访的重要因素。本文从锅炉风机噪声的防治出发，论述了风机噪声的危害及降噪节能综合治理技术。
目前在很多企业，受工业生产和供暖需求，锅炉的安装、使用非常普及。但很多锅炉由于存在选址欠佳和风机性能不良等因素，锅炉噪声影响周围居民安静的工作、生活环境，损害人民身体健康，常常引发扰民事件，产生纠纷。经统计，2006年区全国因噪声引发的信访案件占环境信访案件的30%。因此，锅炉风机噪声治理日益重要。
2.环境噪声污染的危害
噪声对人体的影响和危害一般可分为劳动保护和环境保护两方面，前面指危害人的身体健康，导致各种疾病的发生，后者指干扰环境安静，影响人们正常的工作和生活。噪声对人体健康危害主要表现在：损伤听力，造成噪声性耳聋；导致大脑皮层兴奋和平衡失调，脑血管功能损害，导致神经衰弱；损伤心血管系统，引发消化系统失调，影响内分泌；干扰人们正常的生活、休息、语言交谈和日常的工作学习，分散注意力，降低工作效率。
3.噪声治理的基本原理
形成噪声污染主要是三个因素，即：声源、传播媒介和接收体。只有这三者同时存在，才能对听者形成干扰。从这三方面入手，通过降低声源、限制噪声传播、阻断噪声的接收等手段，来达到控制噪声的目的，在具体的噪声控制技术上，可采用吸声、隔声和消声三种措施。
3.1 吸声
当声波入射到物体表面时，部分声能要被物体吸收转化为其他形式的能量，称为吸声。材料的吸声性能用吸收系数来表示，吸声系数越大，则表示材料的吸声性能越好。材料的吸声性能与材料的性质、结构和声波的入射角度及声波的频率有关。多孔吸声材料的吸声机理是：材料内部有无数细小的相互贯通的孔洞，当声波入射到这些材料的表面，进而入射到这些细小的孔隙内时，要引起孔隙内的空气运动，紧靠孔壁和纤维表面的空气，因摩擦和粘滞运动阻力而不易运动，使声能转化为热能而消耗掉。故性能良好的吸声材料要多孔，孔与孔之间互相贯通，并且贯通的孔洞要与外界连通，使声波能进入材料内部。如对应1000赫兹声波，10cm厚的超细玻璃棉的吸声系数是0.87。
3.2 隔声
隔声所采用的方法是将噪声源封闭起来，使噪声控制在一个小的空间内，这种隔声结构称为隔声罩。在声波遇到屏蔽物时，由于界面特性阻抗的改变，入射声能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分声能透进屏蔽物继续传播。材料的隔声性能可用透声系数来表示。透声系数越小，表示透进去的声能越少，材料的隔声性能越好。材料的隔声性能与隔声体的结构、性质和入射声波的频率有关。
3.3 消声
消声是将多孔吸声材料固定在气流通道内壁，或按一定方式固定在管道中，以达到削弱空气动力性噪声的目的。消声器是控制气体动力性噪声的一种装置，其类型很多，本文介绍三种：阻性消生器、抗性消声器、阻抗复合式消声器。阻性就是利用安装在气流管道内的吸声材料的声阻作用，抗性就是利用管道截面突变改变声抗，使声波产生反射、干涉，阻抗复合式消声器就是将阻性消生器和抗性消声器结合起来使用，其原理是：既利用声阻，也利用声抗的消声作用，具有高、中、低频消声性能。消声量一般可达到10—50分贝。
4.风机噪声治理技术
锅炉房的鼓风机和引风机噪声一般在90分贝左右，因输送的锅炉烟气温度高达180℃，采用封闭隔声会导致散热不良，电机温度过高，甚至烧毁电机。因此，在工艺上将风机降噪和节能两方面结合起来。经实践，锅炉风机节能降噪综合治理方案为：对锅炉房的工艺布置保持不变，将鼓风机、引风机分别置在隔声室内，用通风管将它们与主机相连接，在隔声室顶上或墙面上开设进气口，并安装消声器供机房进风使用。平面布置时将鼓风机靠近锅炉房一侧，进风口在上风侧，电机置于气流通道中间。锅炉运行时，由于鼓风机在隔声室内产生负压，大量的室外新鲜空气就会自动进入隔声室，首先和引风机电机进行热交换，使之冷却降温，室内温度保持50℃左右。该方案中由于隔声室和进风消声器的降噪能力都比较大，降噪的效果容易实现。鼓风机将预热的空气送入锅炉燃烧，回收利用能源，具有一定的经济效益。
为保证治理效果和锅炉设备正常运行，在设计施工中，应根据具体要求，考虑噪声的声强、声频等因素，对隔声、吸声和通风散热进行详细设计，做好细部处理。对隔声室的大小厚度，吸声材料的种类、厚度进行计算。进风消声器的消声量一般选用25dB（A）左右。尽量减少噪声辐射面积，去掉不必要的金属板面。控制板面的振动，在声源与隔声罩及基础之间用软性材料连接。鼓风机的连接管道和薄壁钢板烟囱是噪声治理的薄弱环节，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纤维棉，用钢丝扎紧后，再用2cm厚的钢丝网水泥粉刷。将玻璃纤维棉固定在钢板上，吸收隔声室内的混响噪声。
5.降噪和节能效果
5.1 降噪效果
如果风机噪声是90分贝，采用3mm钢板的隔声罩，其理论隔声量是32分贝。隔声罩内衬10cm厚的玻璃棉，其吸声系数是0.87，在进气管安装消声器，则实际隔声量为：TL=32+10 log20.87=30分贝。
故风机噪声治理后达到：
T=90-30=60分贝。
声压级和声强是反映声音的客观物理量，人体对噪声的主观感受用响度表示：
N=2（T-40）/10（宋）。
治理前的风机响度为：
N1=2（90-40）/10=10（宋）。
治理后的风机响度为：
N2=2（60-40）/10=4（宋）。
故治理前后响度降低60%。
5.2 节能效果
机房内设备的散热主要有三个方面：①引风机与管道壁面的对流散热；②引风机与管道壁面的辐射散热；③风机电机的散热。根据通风工程原理，节能降噪系统还可以回收部分热量。经过实践，采用锅炉风机噪声节能降噪治理技术，既降低了噪声污染，保障了人民群众的生活环境，又回收利用了能源，达到了经济、环境效益的统一。
参考文献：
[1]屈维德，唐恒龄.机械振动手册[S].北京：机械工业出版社，2000.
[2]顾仲权，马扣根，陈卫东.振动主动控制[M].北京：国防工业出版社.
[3]傅志方.振动模态分析与参数识别[M].北京：机械工业出版社.
[4]徐灏.机械设计手册[S].北京：机械工业出版社.
火电厂锅炉引风机抢风问题研究 篇3
1.1引风机的设计参数不符合于锅炉的运行参数
在火电厂锅炉的实际运行过程中, 如果存在引风机的选型过大这一情况, 那么就会造成风量和风压欲量增加, 造成锅炉烟风系统的具体需求同实际不相符, 就会出现抢风的问题;此外就是, 也可能会出现风机失速问题。如果是两台并联运行的引风机, 如果锅炉处在一个小负荷状态, 就会使得失速区与工作点的距离非常的接近, 如果工况在一定程度上发生了改变, 就会造成引风机发生抢风问题。
1.2脱硫系统无法正常工作
正常情况下, 脱硫系统如果开展正常的工作, 对于增加的阻力, 脱硫系统就必须要利用风机增压这一方式来克服阻力, 这样就能够确保机器同增压风机持续、有效的运作下去; 可是, 一旦增压风机增加的力比脱硫系统的阻力要大, 就会造成引风机受到一定影响;而如果增压风机增加的力小于脱硫系统的阻力, 那么风机就会对增压风机产生一定的影响。
1.3堵塞问题出现于空气预热器中
根据实践研究能够看出, 如果空气预热器出现了堵塞问题, 就会造成风机工作区无法同引风管道系统的出力特性进行有效匹配, 造成引风机发生抢风问题。如果在空气预热器的作用下引风机出现了抢风问题, 就会导致引风机很难进行平衡的处理工作, 极大地降低了引风机的工作效率, 并且会较大程度的影响到锅炉出力, 水平烟道的烟气流速也会在很大程度上降低。
1.4锅炉本体或者尾部烟道中存在严重的漏风问题
通过具体的研究能够发现, 锅炉本体或尾部烟道中如果出现非常严重的漏风问题, 就会在很大程度上增大烟气体积, 也会提高烟气的流动速度, 这样就会造成炉膛的内部温度明显的降低, 无法充分完全地将燃烧燃料使用和消耗掉, 并且可能导致烟道尾部的受热面遇见堵灰的问题, 在很大程度使管网的阻力得到了增大, 如果引风机的运行工况没有进入到稳定的范围内, 就会造成抢风的问题。
2解决措施
2.1参数的调整
如果设计的风机参数同锅炉实际运行参数不一样, 就需要与系统的运行情况进行有效的结合来将风机型号进行改变, 保证两台风机能够在并联状态下有着稳定的风压以及风量, 这样才能够保证整个锅炉的烟风系统中不会出现抢风问题。在进行空预器的具体维修过程中, 相关的工作人员需要对工艺流程进行严格的控制和监督工作, 通过选择耐火塑料来进行过防磨套管之后的浇筑工作, 合理放置在管箱上部。
2.2脱硫系统的处理
对增压风机入口处的负压情况需要严格控制来保证脱硫系统的处理工作, 对于引风机入口处的烟压值设置成0或者负值。通过采取这样的方式能够确保负荷中如果发生较大的变化, 就可以通过采取一系列有效的措施来对增压风机入口处的导叶进行合理的调整。如果引风机中存在抢风现象, 可以通过结合相关要求来对风机进行增大增压处理, 将其对机组运行的不利影响最大限度地降低。
2.3堵塞问题的处理
对于烟道尾部的积灰采取定期或在系统处于静止状态时开展有效的处理工作, 充分保证通道能够一直处在一个干净清洁的环境中, 能够将烟道的阻塞问题进行显著的降低。
对于烟道内烟气的流动速度要控制在正常的范围之内, 灰尘所出现的沉积能够在最大程度上得到降低, 有效地将堵灰问题发生的灰尘沉积控制在合理的范围内。
2.4漏风问题的处理
有效控制入炉煤种硫含量和灰含量, 定期检查烟道的支撑架, 一旦发现存在异常情况就需要进行及时的更换。
当烟道存在漏风问题时, 应该及时选择非金属伸缩节来取代金属伸缩节, 并有效监督空预器的检修工作, 将管箱上部加装防磨套管, 并对防磨的耐火塑料进行浇筑工作, 有效调节和控制系统运行过程中的烟气流动速度, 将空预器出现漏风现象进行有效阻绝。
3结论
在火力发电机组中锅炉引风机占据着非常重要的作用, 锅炉引风机正常运转是充分保证火力发电机组能够正常运行的基础。本文主要分析了造成锅炉引风机发生抢风问题的一些原因, 并提出了几点针对性的解决措施, 希望能够保证引风机的正常运行, 促进火电厂经济效益的提高。
参考文献
[1]闫顺林, 张雪松.火电厂锅炉引风机抢风问题的分析[J].应用能源技术, 2011, (2) :46-48.
火电厂风机自动控制逻辑优化 篇4
火力发电厂在进行发电的过程中, 很大程度上依赖风机的运转, 风机装置在工作的过程中, 对资源的损耗很大, 因此, 火力发电厂需要对大量的电能进行节约, 研究表明。火力发电厂整体用电量的2%消耗于风机装置, 因此对风机装置进行改造, 并配合相应的自动化控制系统, 能够很大程度上节约火力发电厂的电力资源。
1 火力发电厂风机的改造
1.1 风机中部直流环节的改造
首先, 火力发电厂需要按照电厂目前使用的电网负载情况进行风机装置的调节, 使风机可以选择较大的空间进行电动机的安装。要保证风机装置在运行过程中为感性负载模式, 以便电动机可以更好的控制运行的实际状态, 并且将电动机运转过程中的功率保持在1 以下。在进行变频装置的功率及控制的过程中, 如果功率的运行速度快速减少, 则要加强对中部直流状态的重视, 按照发电器的运行原理, 对存在电力资源储存量的部分进行规划, 使功率较低的状态下的电网负载能够保证功率的有效降低。要在中部直流环节进行电力资源的有效储存, 在此期间, 电能的储存需要保证电力资源的运行属于直流电。
1.2 火力发电厂风机的控制电路
首先, 火力发电厂的规划团队需要科学的将变频装置的电路进行划分, 以便不同部分之间的控制电路可以进行搭配使用。在控制电路的运行过程中, 要首先对运转过程中的各类电路情况进行运算, 使风机装置的操作主体可以按照正确的数据实施电路的控制, 要定期对控制电路运行过程中的状态进行检测, 以便能够按照正确的方式进行信息资源的输入, 如果风机在操作的过程中需要进行相应的驱动处理, 则可以按照控制电路的具体操作细则进行控制电路的分析, 使控制电路可以按照电网资源的运行需要进行逆变器的安装[1]。要按照规范的方式对风机装置安装相应的整流器。要按照整流器运转的需要进行防护机制的构建, 使用模拟方法对整流器在运转过程中的控制方案进行规划, 如果整流器的控制需要使用数字控制的方式进行设计, 则需要保证控制电路的运行质量可以进行计算机技术的应用。在进行电路管理的过程中, 如果所使用的控制技术为全数字式控制技术, 可以适当的简化风机的运行频率, 使风机装置能够根据运行需要对硬件基础进行简化, 并且通过硬件的调整实现电路控制系统的高质量构建, 以便可以根据已经设置完成的软件对操作过程中的硬件应用方案进行规划, 使计算机设备能够严格按照实际需要进行运作, 使软件在使用过程中能够拥有足够的灵活性。在进行数字控制技术的实施过程中, 需要通过对比的方法对控制工作的各种操作方式进行价值判断, 以便操作的过程可以通过频率的调节实现风机质量的提升。
2 火力发电厂风机装置的自动化控制
2.1 火力发电厂风机装置的自动化系统
首先, 要在火力发电厂的锅炉使用过程中对相关参数进行收集, 使自动化控制系统可以将风力的引导作为提升锅炉燃烧质量的主要因素, 并且按照双速电机的运行需要对送风装置的质量进行明确, 使调节的过程能够能保证风机装置的运行质量。要将单速电机作为调速过程中主要使用的电机, 按照单速电机的运行需要对火力发电厂运行的质量进行保证。如果电机在进行调节的过程中能够保证风机的运行质量, 可以按照引风机运行的需要对变频装置的调节过程进行规划, 以便风机可以通过对电压的调节实现自动化系统的设置[2]。要在操作自动化系统的过程中将问题总结作为一项重要内容, 使用无邪波形式的变频装置对火力发电厂的其它装置进行质量控制, 以便火力发电的过程中可以通过风速的控制实现电能的调节, 使电能在运行的过程中可以更好的进行操作方法的控制。在系统运行的情况下, 要按照变频装置的实际运行模式选择适宜的风机, 以便操作的过程可以按照一定的规范性特点进行推进。
2.2 火力发电厂电气控制系统的自动化优化
实施电气控制系统设计的人员要加强对管理工作的重视, 在进行风机设计的过程中, 要保证实施控制操作的人员集中在相同的领域, 使火力发电厂现有的空间资源能够得到有效的利用, 提升控制系统的操作质量[3]。风机具体的设置方位, 需要按照通风的需要进行设计, 以便相关电力资源的运转过程可以得到更好的管理。在对火力发电厂进行设计的过程中, 需要使用风机实施电力系统整体布局方案的规划, 使规划的方式能够接近火力发电厂的使用需要, 提升发电厂资源的利用率。要严格按照火力发电厂的通风理论, 对风机操作过程中的散热装置进行设置, 以便风力的传输通道能够具备更强的引导性, 如果风力在传导的过程中需要进行运行轨道的改变, 则可以保证变频装置可以以较高的功率实现风机运行模式的调整, 从而通过输送风力轨道的调节实现风机自动控制系统框架的构建。要保证输送风力的过程中, 不同管道之间的间距大于3cm, 而电力资源的输送需要依靠电机周边方位设置的导线, 在风道进行风力排送的过程中, 需要保证排风口能够具备防水性能, 使火力发电厂的工作效率得到充分的保障。
3 结论
良好的自动化控制系统是保证各装置高质量运行的基础, 深入的分析风机在火力发电过程中的重要意义, 并制定科学的风机自动化控制技术, 对节约火力发电厂的电力资源, 提升发电厂的经济效益, 具有十分重要的意义。
参考文献
[1]郭俊杰.变频技术在600MW机组主要辅机节能改造中的应用研究[D].华北电力大学, 2012.
[2]邓贤东.张家口发电厂300MW锅炉一次风机节能改造研究与实践[D].华北电力大学 (河北) , 2004.
火电锅炉风机 篇5
一台射水泵切换运行后泵响声异常, 泵体轴向振动0.056mm, 虽未超标, 但比正常运行时的0.012mm高出许多。怀疑轴承有问题, 但检查轴承良好, 继续运行一段时间后, 射水泵出口压力下降, 电流下降, 射水泵不能正常运行。检查泵和电机均无故障, 打开水泵顶部的放水阀, 发现水流喷射而出压力很高, 并且有大量气泡冒出。由于水泵内产生气阻, 造成水泵容积动, 体现的是水泵轴向窜动大。检修人员用一根蛇皮管套在射水泵的放水阀上, 稍微打开放水阀, 发现水流溢出并带有气泡, 可见水里面的气泡还是比较多的, 当气泡量减少时, 射水泵恢复正常运行, 轴向振动减小到0.013mm, 压力和电流保持正常, 不再下降。
引风机振动超标, 由于水平振动大, 首先对电机和轴架的固定螺丝进行了紧固, 但是振动并未减小。联系风机专业检修人员, 初步判断是由于风机叶轮不平衡带动轴架和电机振动, 进行了叶轮平衡配重后, 仍未解决振动超标问题。经现场详细观察和分析, 发现引风机基础下方以前是个渣池, 后来填土成了风机的基础, 可能是基础不牢固引起的振动。为了验证这种可能性, 用铲车的铲斗顶住混凝土基础, 风机振动转瞬间就有了大幅度降低。可见是风机基础不牢固, 长时间的运行造成基础受力不均衡时, 就会造成水平振动超标。重新加固风机基础, 振动故障消除。
火电锅炉风机 篇6
一、风机能耗
风机是火电厂非常重要的设备, 耗电量超过厂用电的30%, 现阶段, 火电厂风机多采用调节挡板、阀门开度的调节方式控制风量, 这种调节方式下, 驱动电机的输出功率不随着风量变化而变化, 造成了大量的能耗损失, 在火电厂风机中引入变频技术, 是降低火电厂风机能耗的有效措施。风机节能改造首先要了解风机能耗的实际情况。
(一) 风机设计容量
为了保证动力源的安全性, 火电厂风机设计容量往往都有着较大的富余, 尤其是引风机和配套电机容量都很大, 导致机组在低负荷运行状态下, 风机运行点远离风机性能曲线高效率点, 风机运行效率偏低。
(二) 风机启动
直接启动风机电机, 启动瞬间电流会上升到额定电流的6-7倍, 启动过程中出现的机械冲击以及电流冲击都会影响电机设备, 导致电机设备使用寿命下降, 诱发故障, 降低风机运行效率。
(三) 运行调节
锅炉负荷如果发生变化, 则锅炉给煤、水、风量均需要进行调整, 传统的风机进风量调整一般通过风门挡板的开度实现, 通过调整静叶角度改变风量。
这样的运行调节方式存在着调节精准度不高, 反应相对缓慢, 风机运行调节跟不上机组负荷变化的问题, 而且缩小风门开度, 会增加风门的阻力损失, 导致风机整体运行效率下降, 但是输入功率却没有随之降低, 增加了能耗。
(四) 喘振
一些风机有着相对平稳的性能下降曲线, 但是上升阶段并不稳定, 在一些工作区间会发生喘振, 流量出现了大幅度的周期性变化, 产生较大的振动与噪声, 留下了很大的安全隐患, 同时也增加了风机能耗。
二、变频调速节能原理
交流发电机输出功率公式:
其中, Mz-电动机负荷转矩;
ω-电动机旋转角频率;
风机变转矩负载特性Mz∝kω2, 也即P∝kω3, k是一定辅助设备条件下的常数。因此, 交流异步电动机的变频调速, 可以通过改变辅助设备转速实现, 并进一步改变风量。
异步电动机转速:
其中, f-电源频率;
S-电动机转差率;
P-电动机极对数。
确定电动机之后, s与p均为常数, 表示特定电动机转速和电源频率成正相关, 因此电动机转速可通过改变供电频率来调整。
三、火电厂风机变频节能改造
以某火电厂风机变频技能改造工程实际问题, 给出了一个火电厂风机变频电机控制电路结构与改造方案, 经过实际运行认为能够大幅度降低风机电机能耗, 同时提高了风量调节的灵敏度、速度与稳定度。
(一) 电路结构
大容量传动变频风机技术中应用最为广泛的是直接高压交-直-交型变频器, 单元串联多电平电压源型变频器使用几个变频功率单元串联直接输出高压, 电网电压接入二次侧多重化隔离变压器, 降压之后作为工作电源, 采用三相输入, 单相输出的逆变方式, 串接相邻功率单元, 构建Y型电路连接结构, 直接输出变压变频高压给风机电动机。为了抑制谐波电流输入, 输入变压器采用十五绕组输出多重化方案。因为电压源型为二极管整流, 因此需要加设滤波电容提供电动机所需无功功率, 从而保持风机较高的功率因数, 一般都在0.95以上, 无需额外增加无功功率补偿装置。逆变器为多电平移相输出, 输出接近正弦波, 由于电平台阶尺度接近单元直流母线电压, 因此dv/dt很小, 不会给电动机绝缘带来很大的冲击, 而使用多电平移相PWM增加了输出电平数, 也提高了有效输出开关频率, 改善了输出波形, 减少了对电网的谐波辐射, 也有效缓解了电动机发热、噪声以及转矩脉动等问题, 降低了风机电机门槛, 可以使用普通3kv、6kv电动机, 甚至也可以使用原有电动机, 无需限额。
(二) 改造方案
1. 变频风机控制系统
某火电厂燃煤锅炉正常运行状态下炉膛负压需控制在-20--50Pa范围内, 保持炉膛负压稳定对锅炉运行效率与安全性有着很大影响。负压调节器接受负压信号以及送风流量信号, 根据内置算法调整执行部件输出频率, 通过风机电动机供电电源变频器改变风机电动机运转速率从而调整风量。相比于原有的控制系统, 在运行操作方式方面基本不变, 但是风量变化的控制从改变风门挡板开度转变为改变风机电动机转速, 降低了风机电机能耗。
2. 吸风机控制系统
6kv电源母线连接输入开关接入吸风机控制系统, 隔离输入侧, 减少给电网造成的谐波污染, 工作电源变频调制输出驱动为单元串联多电平PWM, 通过该输出驱动控制吸风量, 为了进一步提高吸风机系统运行稳定性, 配置了不间断工作UPS电源, 如果是变频器出现故障, 可投切全压常速工频备用线路, 保证风机运行的可靠性。
火电厂许多单元都有多个辅助设备, 一般都接在电源总线上, 在如锅炉给水泵等辅助开关的开闭瞬间电源总线电压会大幅度下降, 导致总线上的其他设备在短时间内都工作不正常, 因此风机电机变频驱动器应该具有足够的抗电压波动能力, 要求±15%以内电压波动要能够满负荷输出, 15%电网电压跌落低于35%, 不超过30s时间之内无欠压保护, 电网电压正常之后能够快速恢复到正常工作状态。
(三) 改造效果分析
引入风机变频技术之后, 该火电厂的引风机单能耗明显下降, 进一步提高了引风效率, 风量控制响应速度更快, 适应负载的变化, 大幅度降低了风机能耗。变频风机电机的启动电流强度也小于原来方案, 电机能够软启动, 启动电流对电机以及其他设备的冲击以及启动力矩对电动机主轴的机械冲击更小, 获得了更高的动态响应速度和更加优秀的调节线性度。变频风机通过对速度的调节能够及时避开喘振工作区间, 从而降低了风道振动幅度, 提高了锅炉运行的稳定性与可靠性。
燃气锅炉风机选型 篇7
1 工程概况与设计参数
工程装机规模为2×25MW高温高压纯凝式汽轮发电机组, 配套建设2台130t/h高温高压煤气锅炉, 每台锅炉配置一台送风机和一台引风机, 两台炉合用一座烟囱。
燃料消耗量
锅炉效率按给定值计算, 在锅炉最大连续蒸发量工况下, 130t/h高温高压煤气锅炉的耗气量如下:
一台炉每小时耗高炉煤气气量 (Nm3/h) :70000转炉煤气18000。
两台炉每小时耗高炉煤气气量 (Nm3/h) :140000转炉煤气36000。
2 风机选型
送、引风机选择按照锅炉在最大连续蒸发量工况下所需的送风量和排风量计算。
2.1 理论空气量计算
锅炉掺烧高炉煤气和转炉煤气两种燃料, 两种燃料组分不同, 按照两种燃料的体积比70000:18000, 计算得出混合气体的燃料的气体组分如下:
燃气燃烧所需的理论空气量:
H2、CO、CmHn、H2S、O2———燃气中各种组分的容积成分。
2.2 过剩空气系数α选取
燃气锅炉炉膛出口的过量空气系数α”取1.1。空预器进口剩余空气系数αk可由炉膛出口过量空气系数进行反算得出。
需要注意计算送风机送风量用空预器进口处的过量空气系数计算。引风机通风量首先要计算出相应过量空气系数条件下的实际烟气量, 再按照规范要求计算。
2.3 燃烧产物计算
按燃料完全燃烧产生的理论烟气量:
三原子气体体积:VRO2=VCO2+VSO2=0.01 (CO2+CO+∑mCmHn+H2S)
理论水蒸气体积:
d———空气的含湿量, g/m3
理论氮气体积:V0N2=0.79V0+0.01N2;理论烟气总体积:V0f=VRO2+V0H2O+V0N2
2.4 炉膛出口实际烟气量
炉膛出口实际烟气量包括理论烟气量与完全燃烧剩余的干空气量及这部分干空气携带的水蒸气之和Vf=Vf0+1.0161 (α”-1) V0。
2.5 燃烧计算结果汇总
单台炉燃气量:70000+18000=88000Nm3/h;单台锅炉空气预热器进口空气量:82000Nm3/h;单台锅炉炉膛出口烟气量:153000Nm3/h。
2.6 风管阻力计算
锅炉空气侧全压降Δhs包括燃烧器阻力、空气预热器阻力等, 由锅炉厂提供。
风道摩擦阻力
式中λ———摩擦阻力系数金属风、烟道取0.02;
L———管段长度, m;de———管道当量直径, m;ρ———密度, kg/m3;ω———流速, m/s
风道局部阻力Δhf=ρ*ξ*ω2/2式中:ξ-局部阻力系数, 查规范得出。
风道总阻力Δh=Δhf+△hm+Δhs
2.7 烟道阻力计算中烟道摩擦阻力和局部阻力计算方法与风道相同。
烟道总阻力Δh=Δhf+△hm+Δhs+△hch+△hcc-△hsd
2.8 计算结果汇总如下
送风机送风量计算:
式中:k1———流量备用系数, 按规范选取;Vj———标准状态下空预器进口风量
tlf———进入送风机的冷空气温度;b———当地大气压, kpa
送风机风压计算:
式中:K2———风压备用系数, 按规范选取;△h———空气侧总压降;b———当地大气压, kpa。
根据以上计算选用G4-73No14D送风机, 风量110000m3/h, 风压4500Pa。
引风机排风量计算:
式中:k1———流量备用系数, 按规范选取;Vj———标准状态下空预器进口风量
Tp———引风机铭牌温度;b———当地大气压, kpa。
引风机风压计算:
式中:K2———风压备用系数, 按规范选取;△h———烟气侧总阻力;b———当地大气压, kpa。
根据以上计算选用Y4-73No20D送风机, 风量286000m3/h, 风压4220Pa。
3 总结
电厂锅炉风机节能改造探讨 篇8
1 风机节能改造原理
1.1 一般运行经济性
在电厂锅炉中, 若风机处于高出力区域, 各种类型风机效率差距较小, 风机节流损失较小, 接近额定出力, 风机均无节流损失。在低出力区域, 离心式风机和轴流风机前导叶调节存在较大的节流损失, 而轴流式动叶调节几乎无节流损失, 效率相对较高。
1.2 典型风机调节特性
1.2.1 进气预旋 (静叶) 原理。
某电厂锅炉风机采用进气预旋调节, 即将导流器安装在介质进口处进行调节。导流器有可转动的导向叶片, 气流经导向叶片进入风机。改变导向叶片角度, 可以改变气流进入风机时的速度大小和方向, 导流器使风进入风机前的气流产生预旋, 从而使气流圆周分速度加大, 压力降低。导向叶片转动角度越大, 风量越小, 气流产生的预旋越强烈, 压力降低越大, 所以风机特性曲线越陡直。此种调节方式虽有较高的调节范围和一定的经济性, 但其结构复杂, 且存在冲击损失, 维修费用较高。
1.2.2 变速调节原理。
变速调节即改变电动机的转速, 以改变风机的风量的一种调节方式, 从空气动力学理论来讲, 改变转速调节是最合理的。变速调节一般通过变频调节来实现, 即改变电动机输入电流频率。采用这种调节方式风机无附加功耗, 风机所耗功率是根据实际需要而改变, 所以更为经济。
由流体力学可知, 风量与转速的一次方成正比, 风压与转速的平方成正比, 轴功率与转速的三次方成正比, 当风量减少, 转速下降时, 其功率降低很多。
1.2.3 双速电机调节。
双速调节是指利用双速电机控制风机在高速和低速两个转速下切换, 可以靠改变电流或电压来改变转速, 常有交流和直流两种。在负载较大时启用高速控制, 在负载较小时启用低速控制, 是变频调节的一种特殊形式。不同之处在于, 通过变频器调节能够实现风机的连续变转速控制, 在各负荷段均具有节能效果, 而双速电机调节使得风机转速存在明显的阶跃现象, 仅在较低负荷段具有节能效果。
2 改造方案的经济型比较
对于某电厂300MW机组, 吸风机和增压风机均采用动叶可调轴流式风机, 系统布置为两台吸风机和一台增压风机, 为进一步提高三台风机的总效率, 可采取下列三种方案。
方案一:三台风机全部采用变频调节。每台风机采用变频调节后, 在低负荷时均具有一定的节能效果, 但初始投资较大, 变频装置维护和更换的费用也较大。
方案二:两台吸风机变频调节, 增压风机不变。考虑到脱硫系统阻力变化幅度较小, 增压风机变频经济性有限, 不采用变频调节, 仅对吸风机采用变频调节。
方案三:一台吸风机变频调节, 另一台吸风机和增压风机不变。一台吸风机长期处于高效区运行, 承担“基本出力”, 另一台吸风机按照变频调节方式运行, 根据机组负荷调节电机转速进而改变吸风机工作点, 共同满足锅炉的安全运行要求。
相对于离心式风机和静叶可调式风机来说, 轴流动叶可调式风机在调节过程中动叶与气流入口的切角相对较小, 因此其气流的流动图图11轴轴流流式式风风机机变变频频前前后后性性能能曲曲线线阻力较小, 叶片做功损失较小, 而变频调节过程中气流与叶片之间几乎无冲击损失, 因此在运行过程中, 变频调节风机相对于轴流式风机仍有一定的效率优势。轴流式动叶可调风机与采用变频装置后轴流式风机性能曲线如图1所示, 由图可知, 根据变频后性能曲线, 在机组相同的负荷下, 风机工作点将略有上移, 从70%~80%效率区进入>80%效率区, 风机效率有所提高。
根据轴流式风机的性能曲线和变频前后性能的模拟分析, 对该吸风机进行推测计算, 得到变频前后轴流式风机效率变化曲线, 如图2所示。
根据上述分析计算, 对三种方案的经济性进行计算对比。以该机组为例, 假设条件有:全年运行小时数7200小时, 负荷率70%, 厂用电费用0.4元/千瓦时, 变频改造费用200万元/台, 计算期为5年, 锅炉及脱硫系统正常运转, 相对于现有运行方式, 各改造方案的经济性比较见表1。
从表1中的分析结果可看到, 相对于两台吸风机一台增压风机 (轴流式动叶可调) 的典型配置, 方案一和方案二都存在初始投资过大、效益不明显、投资回收时间长等缺点, 方案三节约电量较大, 经济效益较高, 可以作为现有风机系统改造的可行性方案。
需要注意的是, 方案三中一台吸风机承担基本出力, 接近风机的BMCR工况点, 另一台吸风机承担出力较小, 必然导致锅炉尾部烟道两侧存在流量不均的现象, 可能引起两侧空预器一次风温差异较大, 除尘器两侧除尘负载相差较大, 尾部受热面局部存在热偏差等问题, 因此在实践中仍需要结合一次风系统、除尘系统和受热面的实际布置和设备特性来克服上述困难。
摘要：文章对某电厂锅炉轴流式风机变频调节改造方案进行了对比分析, 获得了最佳改造方案, 有较好经济效益, 可作为燃煤机组节能减排的实施方案之一。
关键词：轴流式风机,变频调节,节能减排
参考文献
[1]徐志强.火电厂300MW机组引风机变频改造[J].能源研究与利用, 2008, 1:47-48.