九洲普惠风机丨600MW机组引、送风机高压变频技术改造

引、送风机是火力发电厂重要的辅机设备。引风机作用是将锅炉燃烧产生的高温烟气经除尘装置后排向烟道，送风机作用是用来给锅炉燃烧提供空气(氧气）。国电某公司2X600WM机组采用两台动叶可调的送风机(1500kW)和两台静叶可调的引风机(2650kW)。送风机用来保证合理的风煤配比，从而控制烟气的含氧量和灰粉可燃物的比例；引风机则用来调整锅炉炉膛负压的稳定。为适应电网的需要，并网机组都要参与调峰，从而机组的负荷经常变化；为了保证锅炉的燃烧和负压的稳定，需要及时调整送、吸风量和给煤量。风量调节方式采用调节动、静叶片的方式来实现，这种调节方式截流损耗大，风机的运行效率低，特别是机组负荷率偏低时，九洲普惠风机运行效率就更低，造成大量的电能浪费，据统计，仅引、送风机日耗电就占机组厂用电的20%左右。如果采用变频调速改造，将完全消除风门的截流损耗，降低机组厂用电率。

一般在锅炉风机容量设计时，单侧风机运行时具备带75%负荷运行的能力，这主要是从机组运行的安全性出发的；所以当双侧风机运行，机组带满负荷时，送引风机的设计余量在20〜30%左右，动叶或静叶开度一般为50〜60%，这也是从风门调节的灵敏度来考虑的。这就为风机的变频调速节能改造造就了巨大的潜力，即使在机组满负荷运行时，也有20〜30%的节电率。

锅炉风机的风量与风压的富裕度以及机组的调峰运行导致风机的运行工况点与设计高效点相偏离，从而使风机的运行效率大幅度下降。一般情况下，采用动叶或静叶调节的风机，在两者偏离10%时，效率下降8%左右；偏离20%时，效率下降20%左右；而偏离30%时，效率则下降30%以上。可见，锅炉送、引风机的用电量中，很大一部分是因风机的调节方式不当而被调节风门消耗掉。因此，改进离心式风机的调节方式是提高风机效率，降低风机耗电量的最有效途径。按照流体机械的相似定律，风机、水泵的流量Q、风压(扬程)H、轴功率P与转速n之间有如下比例关系：

Q1/Q2=n1/n2；

H1/H2=(ni/n2)²；

P1/P2=(n1/n2)³。

九洲风机厂离心式风机在变速调节的过程中，如果不考虑管道系统阻力R的影响，且风压H随流量Q成平方规律变化，则风机的效率可在一定的范围内保持最高效率不变(只有在负荷率低于80%时才略有下降）。图1为离心式风机不同调节方式耗电特性比较，图2为采用风门调节和转速调节方式时，风机的效率一流量曲线。

由图2可知，在风机的风量由100%下降到50%时，变速调节与风门调节方式相比，风机的效率平均高出30%以上。因而，从节能的观点来看，变速调节方式为最佳调节方式。采用定速驱动时，风机靠风门开度调节风量，除产生大量的节流损耗外，反应速度慢，往往导致锅炉的燃烧系统无法自动投入，因而机组的协调控制无法投入，机组无法响应负荷的动态变化。采用变频调速驱动后，机组的可控性提高了，响应速度加快，控制精度也提高了。从而使整个机组的控制性能大大改善，不但改善了机组的运行状况，还可以大大节约燃料，进一步节约能源。同时，采用变速调节以后，可以有效地减轻轴承的磨损，延长设备使用寿命，降低噪声，大大改善起动性能。工艺条件的改善也能够产生巨大的经济效益。

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