0、引言
送風(fēng)機(jī)是電廠重要生產(chǎn)設(shè)備之一。送風(fēng)機(jī)把空氣送入空氣預(yù)熱器加熱后，作為二次風(fēng)助燃。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及時(shí)調(diào)整風(fēng)量，以確保煤粉完全燃燒時(shí)所需的空氣量。風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)工況及附近運(yùn)行時(shí)效率很高，但由于選型不當(dāng)或安裝異常等原因使風(fēng)機(jī)的風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小，從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需要。風(fēng)量是送風(fēng)系統(tǒng)中重要的控制因素，不合適的送風(fēng)機(jī)風(fēng)量不僅影響爐膛壓力，而且導(dǎo)致爐內(nèi)排煙損失增加，從而降低鍋爐的效率。
大唐長(zhǎng)春第三熱電廠一期工程建設(shè)兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)350MW抽氣供熱機(jī)組，于2009年初正式投入商業(yè)化運(yùn)行。新建機(jī)組運(yùn)行兩年來(lái)，始終面臨送風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大的情況。爐內(nèi)較大的空氣量對(duì)機(jī)組的效率和安全生產(chǎn)運(yùn)行產(chǎn)生了較大的影響。
本文針對(duì)新建機(jī)組軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)風(fēng)量偏大的問題，先從送風(fēng)機(jī)工作原理和特點(diǎn)開始論證，并對(duì)改造前設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析總結(jié)，深入分析并比較了送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改造措施，提出一種省時(shí)省力的改造方案。
1、送風(fēng)機(jī)工作原理和特點(diǎn)
送風(fēng)機(jī)采用成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的APl-18/10型動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)。表l所示為其基本參數(shù)。圖1為風(fēng)機(jī)特性曲線。
1.1工作原理
動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由一套裝在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的調(diào)節(jié)原件和一套單獨(dú)的液壓調(diào)節(jié)油中心操作臺(tái)組成，其工作原理是通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)操縱，使液壓缸操作閥和進(jìn)出口通道發(fā)生變化，使一個(gè)固定的差動(dòng)活塞兩側(cè)油量發(fā)生變化，從而推動(dòng)液壓缸缸體移動(dòng)，帶動(dòng)與液壓缸相連的轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部元件，使葉片角度發(fā)生變化。當(dāng)外部調(diào)節(jié)臂與調(diào)節(jié)閥處于一個(gè)給定的位置上時(shí)，液壓缸發(fā)生移動(dòng)，直到活塞兩側(cè)油壓相等為止．液壓缸將自動(dòng)處于沒有擺動(dòng)的平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)子葉片角度將不會(huì)發(fā)生變化。圖2所示為送風(fēng)機(jī)的示意圖。
1.2工作特點(diǎn)
(1)變工況工作時(shí)經(jīng)濟(jì)性好。軸流式風(fēng)機(jī)在額定負(fù)荷下，效率最高可到90%。實(shí)驗(yàn)表明，在機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)，尤其是機(jī)組負(fù)荷較低時(shí)兩者效率有很大變化，當(dāng)負(fù)荷為50%時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)的效率為70%，而離心風(fēng)機(jī)只有26%左右。
(2)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精確度高。動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精密，轉(zhuǎn)動(dòng)部件造價(jià)高，經(jīng)過(guò)多年設(shè)計(jì)、加工，材料和工藝上的不斷改進(jìn)、提高，目前動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)杌運(yùn)行的可靠性已經(jīng)大大提高，不亞于離心風(fēng)機(jī)。
2、改造前設(shè)備運(yùn)行狀況
為防止在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生送風(fēng)機(jī)湍振現(xiàn)象，生產(chǎn)廠家對(duì)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度進(jìn)行設(shè)置，造成風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性偏離設(shè)計(jì)值，通過(guò)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)并結(jié)合運(yùn)行特性曲線，發(fā)現(xiàn)送風(fēng)機(jī)處于風(fēng)量偏大，壓力偏低的低效率區(qū)，運(yùn)行效率只能達(dá)到60%，嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值，直接造成送風(fēng)機(jī)電耗偏高。同時(shí)送風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大，鍋爐微正壓運(yùn)行，煤粉著火時(shí)間延遲，火焰中心上移，排煙溫度過(guò)高，煙氣含氧量超標(biāo)；威脅布袋除塵設(shè)備，已經(jīng)對(duì)布袋除塵進(jìn)行系統(tǒng)更換，布袋除塵的損壞，造成大量飛灰進(jìn)入引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，造成引風(fēng)機(jī)后導(dǎo)流板嚴(yán)重磨損。
3、改造后設(shè)備運(yùn)行狀況
3.1送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造情況
為從根本上解決機(jī)組運(yùn)行面臨的實(shí)際問題，設(shè)備部組織檢修人員進(jìn)行專門考察學(xué)習(xí)，并認(rèn)真咨詢生產(chǎn)廠家成都電力機(jī)械廠技術(shù)人員，共得到兩種技術(shù)改造手段。
(1)將送風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行返廠處理，對(duì)葉片調(diào)節(jié)元件進(jìn)行重新定位，這是從根本上解決問題的辦法，但是面臨機(jī)組檢修期有限及機(jī)組備用的經(jīng)濟(jì)效益問題，返廠處理費(fèi)用較高，檢修成本增加。
(2)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)春第三熱電廠（簡(jiǎn)稱長(zhǎng)春三熱）人員與生產(chǎn)廠家的認(rèn)真探討，得到一種全新的解決方案，即對(duì)送風(fēng)機(jī)液壓缸活塞行程進(jìn)行改造。此種方案可以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，能夠有效縮短檢修周期，保證機(jī)組及時(shí)恢復(fù)備用，同時(shí)能夠有效解決送風(fēng)量過(guò)大問題。
圖3所示為動(dòng)葉調(diào)節(jié)的液壓傳動(dòng)裝置示意圖。由圖可見，液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)延伸腔體內(nèi)固定有一個(gè)限位塊，其位于延伸腔內(nèi)壁與活塞桿端頭之間。由于限位塊的阻擋，活塞桿的運(yùn)動(dòng)行程受到限制。
此前，液壓缸控制葉輪關(guān)閉側(cè)活塞行程限位塊長(zhǎng)度為21.5mm，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)廠家人員認(rèn)真論證，將送風(fēng)機(jī)活塞行程限位塊車去8mm，從而有效減少送風(fēng)機(jī)葉片開度。經(jīng)過(guò)此次改造后，送風(fēng)機(jī)液壓缸活塞行程由34mm～76mm修正為26mm～73mm，經(jīng)過(guò)此次改造，風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度區(qū)間更加合理，伺服機(jī)構(gòu)可以有效減小葉片開度，保證在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行情況下，送風(fēng)機(jī)風(fēng)量合適，同時(shí)有效降低送風(fēng)機(jī)電耗，機(jī)組低負(fù)荷下燃燒情況不穩(wěn)的情況，可以得到有效改善，保證在低負(fù)荷下機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造后備項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較
改造完成后，1號(hào)機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行后，經(jīng)過(guò)認(rèn)真比較分析并詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，送風(fēng)機(jī)在低負(fù)荷情況下經(jīng)濟(jì)性明顯提高，根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，改造完成前，1號(hào)機(jī)組送風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線處于風(fēng)壓低、流量大的低效率區(qū)；改造完成后，在送風(fēng)機(jī)葉片不同開度下，送風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況變?yōu)轱L(fēng)壓增高，流量降低，運(yùn)行區(qū)域處于高效率區(qū)。通過(guò)此次改造，送風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率明顯提高，電耗明顯降低。改造后送風(fēng)機(jī)廠用電率由改造前的0.15%降到0.14%，而長(zhǎng)春三熱2011年計(jì)劃發(fā)電指標(biāo)為27億千瓦時(shí)，此項(xiàng)改造每年可以節(jié)省廠用電27萬(wàn)千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)，由于送風(fēng)量的減少，可以減少不完全燃燒及其他原因造成的損失。圖4～圖7所示為送風(fēng)機(jī)A和送風(fēng)機(jī)B改造前后機(jī)組運(yùn)行參數(shù)（送風(fēng)機(jī)電流和動(dòng)葉擋板開度）的變化情況，對(duì)應(yīng)的六個(gè)機(jī)組負(fù)荷狀況分別為110MW，15 0MW，19 0MW．230MW，270MW和300MW。
從軸流式送風(fēng)機(jī)改造前后機(jī)組運(yùn)行參數(shù)來(lái)看，送風(fēng)機(jī)A和B的運(yùn)行效率得到明顯提高，送風(fēng)機(jī)風(fēng)量明顯降低，保證鍋爐的正常燃燒。
4 、結(jié)論
實(shí)踐證明，此次技術(shù)改造的成功印證了對(duì)送風(fēng)機(jī)活塞行程限位塊進(jìn)行車削可以很好地解決軸流式送風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大的問題，有效提高送風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，成功達(dá)到減小電耗的目的，為同類型機(jī)組的技術(shù)改造提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
