韓麗娜，李紹剛

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州　261400)

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鍋爐密封風(fēng)機(jī)節(jié)能改造

韓麗娜，李紹剛

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州261400)

摘要：華電萊州發(fā)電有限公司原密封風(fēng)機(jī)電能浪費(fèi)大，軸承磨損嚴(yán)重。采用永磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)對(duì)A密封機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造，并進(jìn)行了冷、熱態(tài)試驗(yàn)。與B密封風(fēng)機(jī)相比，改造后的A密封風(fēng)機(jī)有效降低了廠用電，提高了機(jī)組的安全性。

關(guān)鍵詞：密封風(fēng)機(jī)；節(jié)能；改造；永磁調(diào)速

1設(shè)備簡(jiǎn)介

密封風(fēng)的主要作用是給磨煤機(jī)提供密封氣源，以防止煤粉侵入磨輥軸承及風(fēng)粉混合物外漏，同時(shí)該系統(tǒng)還向給煤機(jī)、噴燃器火檢探頭及空氣預(yù)熱器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)空預(yù)器)上、下軸端提供密封和冷卻風(fēng)，因此，密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性十分重要[1]。

對(duì)密封風(fēng)機(jī)進(jìn)行永磁節(jié)能技術(shù)應(yīng)用改造，采用永磁調(diào)速器減少設(shè)備振動(dòng)，提高電機(jī)與負(fù)載的可靠性，減少設(shè)備維護(hù)，根據(jù)液位自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載端的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的。

2原密封風(fēng)機(jī)系統(tǒng)情況

每臺(tái)鍋爐配置100%容量的密封風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1運(yùn)1備，向6臺(tái)磨煤機(jī)及磨煤機(jī)進(jìn)、出口擋板提供密封風(fēng)(鍋爐冷一次風(fēng)向給煤機(jī)提供密封風(fēng))，防止煤粉外漏。密封風(fēng)機(jī)吸風(fēng)取自一次風(fēng)機(jī)出口，經(jīng)過(guò)濾器后吸入密封風(fēng)機(jī)。密封風(fēng)機(jī)及其電機(jī)的主要參數(shù)見(jiàn)表1。

3密封風(fēng)機(jī)系統(tǒng)改造[2-5]

3.1改造必要性分析

#1鍋爐A，B密封風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行，用閥門(mén)和擋板控制流量，負(fù)載運(yùn)行能耗高，廠用電使用量高。高速運(yùn)行的密封風(fēng)機(jī)不間斷地為鍋爐制粉系統(tǒng)提供密封風(fēng)，原密封風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)余量較大，電能浪費(fèi)大，且電機(jī)由于長(zhǎng)期高速運(yùn)行，軸承磨損嚴(yán)重，影響電機(jī)長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。為了降低密封風(fēng)機(jī)的能耗水平，有必要對(duì)密封風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。

表1　密封風(fēng)機(jī)及其電機(jī)的主要參數(shù)

3.2改造方案

經(jīng)過(guò)對(duì)改造前、后的運(yùn)行參數(shù)以及改造技術(shù)要求的充分論證，采用永磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)對(duì)#1鍋爐A密封風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，延長(zhǎng)原密封風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，增加永磁調(diào)速器，安裝必可測(cè)永磁傳動(dòng)器，其參數(shù)見(jiàn)表2，以降低廠用電，提高系統(tǒng)的可靠性。

永磁調(diào)速器自帶電動(dòng)執(zhí)行器，在分散控制系統(tǒng)(DCS)上新增操作界面，用永磁調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到節(jié)能的目的。改造的內(nèi)容主要包括以下幾方面。

假設(shè)模型中的風(fēng)險(xiǎn)厭惡因子 λ=0.7，β=1，A=0，B=0.6 時(shí)，利用Matlab 2016a軟件對(duì)模型進(jìn)行求解，可以得到均值—方差—熵模型的投資策略情況見(jiàn)表2。

(1)基礎(chǔ)相對(duì)延長(zhǎng)680 mm。

(2)電機(jī)向風(fēng)機(jī)反方向移動(dòng)680 mm，中間放置永磁調(diào)速器。

(3)在DCS畫(huà)面新增控制畫(huà)面，可手動(dòng)控制永磁調(diào)速器開(kāi)度，新增水泵轉(zhuǎn)速顯示，比例-積分-微分(PID)閉環(huán)自動(dòng)根據(jù)母管壓力控制程序及故障報(bào)警。

表2　必可測(cè)永磁傳動(dòng)器參數(shù)

(4)電機(jī)的動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜的長(zhǎng)度不夠，需重新敷設(shè)。為執(zhí)行器添加動(dòng)力電纜，可從動(dòng)力機(jī)房到電機(jī)敷設(shè)動(dòng)力電纜，采用三相4線制接線，單根線纜的截面積為2.5 mm2，其電源參數(shù)見(jiàn)表3。

表3　執(zhí)行器電源參數(shù)

以1臺(tái)風(fēng)機(jī)為例，從DCS控制室到現(xiàn)場(chǎng)控制柜，需鋪設(shè)永磁調(diào)速器的監(jiān)控以及控制屏蔽線，其參數(shù)見(jiàn)表4。

表4　永磁調(diào)速器控制屏蔽線參數(shù)

密封風(fēng)機(jī)改造前現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示，密封風(fēng)機(jī)改造后現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。

圖1　密封風(fēng)機(jī)改造前現(xiàn)場(chǎng)

圖2　密封風(fēng)機(jī)改造后現(xiàn)場(chǎng)

4設(shè)備改造后取得的效果

設(shè)備改造后，進(jìn)行試驗(yàn)，以#1鍋爐A密封風(fēng)機(jī)為對(duì)象，為防止熱態(tài)調(diào)整制粉系統(tǒng)跑粉，初次試驗(yàn)在冷態(tài)下進(jìn)行，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5、表6，熱態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇在機(jī)組負(fù)荷為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)工況下進(jìn)行。

風(fēng)機(jī)試驗(yàn)步驟為保持#1鍋爐A密封風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)擋板全開(kāi)，逐漸降低A密封風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整密封風(fēng)與一次風(fēng)差壓，達(dá)到安全、節(jié)能運(yùn)行的目的。

通過(guò)調(diào)閱生產(chǎn)日志發(fā)現(xiàn)，2015-11-04 T 06：34：00，#1機(jī)組負(fù)荷960 MW，A，B，C，E，F(xiàn)磨煤機(jī)運(yùn)行，啟動(dòng)D磨煤機(jī)，密封風(fēng)機(jī)差壓設(shè)定值為4.25 kPa，開(kāi)啟D磨煤機(jī)密封風(fēng)門(mén)后差壓降至4.06 kPa，聯(lián)啟備用密封風(fēng)機(jī)。隨后C磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓由2.300 kPa降至1.992 kPa，B磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓由2.660 kPa降至2.350 kPa，其他運(yùn)行磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓均大于3.150 kPa。將密封風(fēng)機(jī)差壓設(shè)定值升至4.500 kPa，至2015-11-13 T 13：00：00前，啟動(dòng)磨煤機(jī)投入密封風(fēng)時(shí)均未聯(lián)啟備用密封風(fēng)機(jī)。

2015-11-13 T 12：30：00，#1機(jī)組負(fù)荷965 MW，A，B，D，E，F(xiàn)磨煤機(jī)運(yùn)行，啟動(dòng)C磨煤機(jī)，密封風(fēng)機(jī)差壓設(shè)定值為4.50 kPa，開(kāi)啟C磨煤機(jī)密封風(fēng)門(mén)后差壓降至4.04 kPa，聯(lián)啟備用密封風(fēng)機(jī)。隨后B磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓由2.60 kPa降至2.30 kPa，其他運(yùn)行磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓均大于3.15 kPa。將密封風(fēng)機(jī)差壓設(shè)定值升至4.75 kPa，調(diào)整后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表7。

表5　A密封機(jī)冷態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2015-10-28)

表6　B密封機(jī)冷態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2015-10-28)

表7　熱態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2015-11-13)

注：A磨煤機(jī)密封風(fēng)與一次風(fēng)差壓3.15 kPa為熱工測(cè)點(diǎn)滿量程。

5結(jié)論

通過(guò)表5可以看出，#1鍋爐A密封風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1 218 r/min、調(diào)速器開(kāi)度指令為43%、電流為185 A時(shí)，達(dá)到B密封風(fēng)機(jī)206 A運(yùn)行時(shí)的密封風(fēng)壓參數(shù)，運(yùn)行電流節(jié)約20 A。假設(shè)#1機(jī)組全年運(yùn)行330 d，電壓為380 V，功率因數(shù)為0.85，系數(shù)取1.732，則節(jié)約電量20×380×1.732×0.85×24×330÷1 000=88 614.66 (kW·h)。

通過(guò)熱態(tài)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，6臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，與#2鍋爐相比，#1鍋爐A密封風(fēng)機(jī)能有效降低運(yùn)行密封風(fēng)壓力，電流可降低90 A左右，每天節(jié)電約1 200 (kW·h)。假設(shè)#1機(jī)組全年運(yùn)行330 d，則節(jié)約電量90×380×1.732×0.85×24×330÷1 000=398 765.98 (kW·h)，節(jié)能效果顯著。

因此，采用永磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)對(duì)#1鍋爐A密封風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造，可有效降低廠用電，提高系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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(本文責(zé)編：弋洋)

收稿日期:2016-01-19；修回日期:2016-03-08

中圖分類(lèi)號(hào)：TM 621.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1674-1951(2016)03-0066-03

作者簡(jiǎn)介：

韓麗娜(1985—)，女，山東濟(jì)南人，工程師，工學(xué)碩士，從事電廠運(yùn)行方面工作(E-mail:lina0904@163.com)。

李紹剛(1982—)，男，山東曲阜人，工程師，工學(xué)碩士，從事電廠運(yùn)行方面工作(E-mail:15153577692@139.com)。