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大型火電機(jī)組軸流引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)與動(dòng)葉可調(diào)節(jié)能效果分析

文檔作者：梅映新，劉明星文檔來(lái)源：武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年02月25日
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V01．35 No．5 201 5．5 船電技術(shù)1應(yīng)用研究
大型火電機(jī)組軸流引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)與動(dòng)葉可調(diào)
節(jié)能效果分析
梅映新，劉明星
(武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所，武漢430064)
摘要： 針對(duì)國(guó)內(nèi)某600MW火電機(jī)組靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行分析，提出了兩種改造方案：變
頻調(diào)節(jié)和動(dòng)葉調(diào)節(jié)。然后分別對(duì)這兩種改造方案的節(jié)能進(jìn)行分析，最后通過(guò)對(duì)這兩種改造方案的節(jié)電率進(jìn)
行比較。結(jié)果表明：當(dāng)風(fēng)機(jī)流量與風(fēng)機(jī)額定流量的比值大于0．768時(shí)，動(dòng)葉可調(diào)的節(jié)能效果優(yōu)于變頻調(diào)速節(jié)
能方案；當(dāng)風(fēng)機(jī)流量與風(fēng)機(jī)額定流量的比值小于0．768時(shí)，變頻調(diào)速節(jié)能方案更佳。
關(guān)鍵詞： 軸流引風(fēng)機(jī)靜葉調(diào)節(jié)變頻調(diào)節(jié)動(dòng)葉調(diào)節(jié)
中圖分類(lèi)號(hào)：TM621．7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003—4862(2015)05．0007．03
Analysis on Energy Saving Effect of Rotary Blade Regulation and
Frequency Regulation for Induced Draft Fan
Mei Yingxin，Liu Mingxing
(Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion，Wuhan 430072，China)
Abstract：This paper analyzes the performance of a aajiustable stator blade axial induced draft fan in a
600MW thermal power plant．Based on practical operation status，two energy saving modifications are
proposed：the modification scheme offrequency regulation and the modification of rotary blade．Then，it
compares two modifications through the energy—saving rate，and the results show that,when the ratio
between fan flow and the ratedflow is lager than 0．768,the modification scheme of rotary blade is better
than the modification scheme offrequency regulation,"Otherwise，the modification scheme offrequency
regulation is thefirst choice．
Keywords：axial induced draftfa胛?adjustable statorblade；frequency regulation,"adjustable rotary blade
0引言
針對(duì)國(guó)內(nèi)某600 MW火電機(jī)組運(yùn)行情況，我
們發(fā)現(xiàn)用戶(hù)的用電需求會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化，此時(shí)該
火電機(jī)組不得不經(jīng)常做調(diào)峰變負(fù)荷運(yùn)行，因此，
該火電廠的軸流引風(fēng)機(jī)會(huì)經(jīng)常處于低負(fù)荷運(yùn)行，
運(yùn)行的工況點(diǎn)會(huì)經(jīng)常偏離高效區(qū)。運(yùn)行效率不高，
造成了機(jī)組供電煤耗升高，降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，
為此有必要對(duì)該電廠的靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)進(jìn)行
收稿日期：2014．12—09
基金項(xiàng)目：武漢東湖高新區(qū)創(chuàng)新項(xiàng)目(20130202002)
作者簡(jiǎn)介：梅映新(1974．)，男，高級(jí)工程師。研究方
向：綜合余熱回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究。
節(jié)能改造。本文對(duì)該電廠型號(hào)為G158／363的兩臺(tái)
靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)提出了兩種節(jié)能改造方案：
變頻調(diào)節(jié)和動(dòng)葉調(diào)節(jié)
1變頻調(diào)節(jié)方案和動(dòng)葉可調(diào)方案的研究
1．1變頻調(diào)節(jié)方案的研究
由于引風(fēng)機(jī)在變頻改造時(shí)，靜葉開(kāi)度固定，
通過(guò)轉(zhuǎn)速的變化，其負(fù)荷及相應(yīng)的工況點(diǎn)符合相
似理論，將A、B側(cè)引風(fēng)機(jī)相似工況點(diǎn)的連接曲
線(xiàn)及引風(fēng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的特性曲線(xiàn)作在一張圖
上，如圖1所示。
由圖1可得A、B側(cè)引風(fēng)機(jī)經(jīng)變頻改造后的
600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW
7
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
船電技術(shù)I應(yīng)用研究V01．35 No．5 2015．5
五個(gè)工況點(diǎn)分別為圖1中的M、N、O、P、Q和
M’、N’、O’、P’、Q’點(diǎn)。假定引風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)裝置
效率為0．98，引風(fēng)機(jī)的高壓變頻器的效率為0．96，
經(jīng)相似理論知識(shí)可推算出經(jīng)變頻改造后的引風(fēng)機(jī)
在M、N、O、P、Q和M’、N’、O’、P’、Q’點(diǎn)
的參數(shù)?？蓪、N、O、P、Q和M’、N’、O’、
P’、Q’點(diǎn)是看作為一臺(tái)引風(fēng)機(jī)在不同流量百分比
下的工作參數(shù)，將推算出的參數(shù)與引風(fēng)機(jī)經(jīng)變頻
改造前熱態(tài)試驗(yàn)分析得出的參數(shù)比較如表1所
不：
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圖1變頻改造后A、B側(cè)引風(fēng)機(jī)和管路的性能曲線(xiàn)
該電廠經(jīng)變頻調(diào)節(jié)改造后，由表3和表4分
析，我們可以得到以下結(jié)論：
1)A、B側(cè)引風(fēng)機(jī)在較高流量下，風(fēng)機(jī)運(yùn)
行效率提高很少，且隨著流量的下降，引風(fēng)機(jī)運(yùn)行
效率顯著提高，且處于高效率區(qū)運(yùn)行。
2)在額定流量附近，帶動(dòng)A、B側(cè)引風(fēng)機(jī)的
電機(jī)的輸入功率沒(méi)有下降反而增加了耗功，但隨
著風(fēng)機(jī)流量的不斷下降，節(jié)電率逐漸提高，特別
是在中、低負(fù)荷時(shí)，節(jié)電效果更為明顯。
1．2動(dòng)葉可調(diào)節(jié)能方案的研究
在靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉改造前和改造
后，該電廠根據(jù)《電站鍋爐引風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)》
(我國(guó)的電力行業(yè)標(biāo)注DL／T469—2004)，分別在
600 MW、500 MW、450 MW、400 MW和350 MW
五個(gè)工況下，對(duì)該電廠的兩臺(tái)靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)
機(jī)進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn)分析。將A、B兩側(cè)引風(fēng)機(jī)五個(gè)
工況點(diǎn)的參數(shù)看作為引風(fēng)機(jī)在不同流量百分比下
的工作參數(shù)，因此得出改造前后的主要參數(shù)比較
如表2所示。
表1 引風(fēng)機(jī)變頻改造前后參數(shù)比較
名稱(chēng)
單位靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)
流量百分比％ 99．9 93．6 89．1 86．8 84．1 81．4 77．9 72 69．5 60
效率提高％1．5 3 7．9 8 12．5 1 3 17．6 24．3 20．5 31
節(jié)電率％ 一3．44．3．02 8．52 1 1．55 17．87 20．27 28．41 38．47 39．19 57．87
由表2分析，靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)經(jīng)動(dòng)葉調(diào)節(jié)改
造后，我們可以得出以下結(jié)論：
1)經(jīng)動(dòng)葉改造后，靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)的A、B
側(cè)的運(yùn)行效率都有顯著提高，且隨著風(fēng)機(jī)流量的
下降，改造前后風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率差不斷的提高，且
都處在高效率區(qū)運(yùn)行。
2)經(jīng)動(dòng)葉改造后，帶動(dòng)靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)的電
機(jī)輸入功率都有明顯的降低，特別在中、低流量
8
下，下降的更為明顯，且隨著風(fēng)機(jī)流量的下降，
每小時(shí)節(jié)電量逐漸提高，節(jié)電效果更加客觀。
2變頻調(diào)節(jié)與動(dòng)葉可調(diào)方案節(jié)電率比較
由以上對(duì)變頻調(diào)節(jié)和動(dòng)葉調(diào)節(jié)方案的研究，分
別對(duì)兩種方案引風(fēng)機(jī)效率的提高量及效率差和引
風(fēng)機(jī)節(jié)電率及兩種方案的節(jié)電率差的擬合曲線(xiàn)做
在一張圖上進(jìn)行比較，如圖2圖3所示。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
V01．35 No．5 2015．5 船電技術(shù)l應(yīng)用研究
葉可調(diào)和變頻調(diào)速改造中效率提高的比較
圖3動(dòng)葉可調(diào)和變頻調(diào)節(jié)改造中節(jié)電率的比較
由圖2和圖3分析，我們可得到以下結(jié)論：
1)隨著引風(fēng)機(jī)流量百分比的增加，兩種改造
方案導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)效率的提高量逐漸下降，當(dāng)引風(fēng)
機(jī)流量百分比大于0．71時(shí)，動(dòng)葉調(diào)節(jié)優(yōu)于變頻調(diào)
節(jié)，而引風(fēng)機(jī)流量百分比小于0．71時(shí)，變頻調(diào)節(jié)
則更好。
2)隨著引風(fēng)機(jī)的流量的增加，兩種改造方
案的造成引風(fēng)機(jī)的效率提高值量節(jié)電率都逐漸下
降，變頻改造方案下降的斜率大于動(dòng)葉改造方案。
在額定流量附近，若采用變頻改造方案，兩側(cè)引
風(fēng)機(jī)節(jié)電率為負(fù)值，不但沒(méi)有達(dá)到節(jié)能效果，反
而增加了耗電量。
3)隨著引風(fēng)機(jī)的流量的增加，兩種節(jié)電率
差是隨著引風(fēng)機(jī)流量的增加而不斷增加。當(dāng)風(fēng)機(jī)
流量與風(fēng)機(jī)額定流量的比值為0．768左右時(shí)，節(jié)
電率差為零值。因此，對(duì)于該廠引風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，若
風(fēng)機(jī)流量與風(fēng)機(jī)額定流量的比值大于0．768時(shí)，
動(dòng)葉改造方案節(jié)能效果優(yōu)于變頻改造方案，若風(fēng)
機(jī)流量與風(fēng)機(jī)額定流量的比值小于0．768時(shí)，則
變頻改造方案節(jié)能效果更佳且引風(fēng)機(jī)處于高效率
區(qū)運(yùn)行。
3結(jié)論
1)無(wú)論該廠引風(fēng)機(jī)通過(guò)變頻調(diào)節(jié)改造方案
或動(dòng)葉可調(diào)改造方案后，都能夠有效提高該廠引
風(fēng)機(jī)的工作效率，降低設(shè)備運(yùn)行的損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)
能降耗的目的。
2)通過(guò)兩種改造方案的節(jié)電率的比較可以
得出，當(dāng)風(fēng)機(jī)流量與風(fēng)機(jī)額定流量的比值大于
0．768左右時(shí)，動(dòng)葉可調(diào)方案的節(jié)能效果優(yōu)于變
頻調(diào)節(jié)；當(dāng)風(fēng)機(jī)流量與風(fēng)機(jī)額定流量的比值小于
0．768左右時(shí)，變頻調(diào)節(jié)方案節(jié)能效果更佳。
參考文獻(xiàn)：
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f07)：25—29．
(上接第6頁(yè))
2)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)元件的損壞；
31原動(dòng)機(jī)故障。
4結(jié)束語(yǔ)
應(yīng)急發(fā)電機(jī)是船舶重要的電氣設(shè)備之一，只
要能夠及時(shí)判斷處理產(chǎn)生的故障，就能避免造成
損失。本文針對(duì)自動(dòng)控制中的常見(jiàn)故障進(jìn)行了分
析與討論，并提出了解決的辦法，對(duì)于船舶安全
航行具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)意義。
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9
如
加
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如
圖2
萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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