【干货】大型CFB机组一次风机选型分析与运行优化-第2页-北极星火力发电网

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1.3 660MWCFB锅炉风机选型优化

为了提高风机的运行效率，降低风机选型裕量过大对风机稳定运行的影响，应对大型CFB锅炉一次风机选型裕量进行较为合理的优化。某660MW CFB锅炉为锅制造，超临界参数直流炉、循环流化床燃烧方式，一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢架结构、同步设置炉内烟气SNCR脱硝、设计燃用以煤矸石为主含有煤泥和洗中煤的低热值煤，煤质分析数据如表1所示

对于600MW等级CFB锅炉，按照设计经验，一次风机的风量裕量可取20%，并且一次风机阻力选型裕量可降至22%以下。表2为某风机制造厂家，提供的660MW CFB锅炉一次风机选型参数。由表1中数据可知，一次风机风量裕量为15.8%，一次风机风压裕量为28.4%。由于此台锅炉设计煤种和校核煤种差别较小，锅炉一次风机风量裕量可低于20%;如按照上述选定的风量裕量，压头与流量的平方呈正比，此锅炉一次风机风压裕量应为 34.0%，如果可确定床层阻力，风压裕量可降至17%，此台锅炉一次风压裕量介于17%～34%之间，表明一次风压的选取考虑了一定的床层阻力裕量。

2 风机变工况调节方式优化

2.1 常规调节方式

风机运行时，运行工况随主机负荷变化而变化。对于离心风机，常用的调节方式有入口挡板调节、入口导叶调节以及变速调节。为了提高风机的运行效率，防止风机长期在低效区运行，应选择合理的风量调节方式。

2.2 调节方式的优化

入口挡板调节是最简单的一次风机风量调节方式，可通过调节入口挡板开度来满足机组负荷变化对风量的要求。当风机选型裕量过大时，一次风机运行时入口调节挡板开度较小，运行工况与设计工况偏离较大，风机单耗高、效率低。由于入口调挡板开度较小，给运行人员的调整和操作带来较大困难。研究表明，高压离心风机在调节门开度较小的情况下运行时，气流不稳定，易引起共振或谐振，造成风机机壳及进出口管道剧烈振动及叶轮振裂等事故，严重时会威胁机组安全经济运行。

图3为风机入口挡板调节原理。由图可知，当风机采用入口挡板调节方式，挡板不仅影响管路断面流量及压强变化，而且影响风机内部流场，从而改变管路及风机性能曲线。原运行工况点A时，流量为qVA，当减小挡板开度时，风机性能曲线将由1变为2，管路性能曲线由Ⅰ变为Ⅱ，此时运行工况点为曲线 2 和Ⅱ的交点B，流量为qVB，进口节流损失为Δh。因此，风机采用入口挡板调节方式，调节风量会造成较大进口节流损失，降低风机的运行效率。风机入口导叶调节方式主要是在风机叶轮前的入口附近，安装一组可旋转的导叶，通过调节导叶开度来调节风机流量，并且不会影响管路性能曲线。当增大入口导叶安装角时，风机性能曲线下降，这是风机的理论全压降低以及导叶对气流节流作用增加所致。

图4为风机入口导叶角度变化对风机性能曲线的影响。由图可知，当入口导叶安装角由0°变至20°时，流量由qV0降至qV2，入口导叶角度变化对管路性能曲线也没有影响，实际运行结果表明节流损失要低于入口挡板调节。由于入口导叶调节具有构造简单，运行和维护较为方便，初投资较低等优点，离心风机普遍采用此种方式进行风量调节。此外，在调节量较小的情况下，入口导叶调节经济性较好，但在调节量较大情况下，节流作用增加，调节效率也不断降低。因此，需配合其他调节方式来保证风机在整个调节范围内的经济性。

风机变速调节是在不改变管路性能曲线的前提下，通过改变转速来改变风机的性能曲线，从而改变运行工况点的调节方式。按照相似原理，变速调节前、后的运行工况点A0和A1，转速分别为n0和n1，根据比例定律可知：

由上述公式可知，通过变速调节来减少流量，可大大降低风机的功率消耗。图5为风机变速调节原理，由图可知，风机转速由n0 降至n1，流量由qv0降至qv1，轴功特性曲线 H-qv下移，效率曲线η-qv左移，实际运行结果表明，通过降低转速来降低风机输出风量的方式，可较大程度上降低风机的功率消耗，并且可以较大程度上减少附加节流损失，在较大负荷范围内保证风机的高效稳定运行

原标题：大型CFB机组一次风机选型分析与运行优化

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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