胡光涛
（江苏徐矿综合利用发电有限公司）

　　江苏徐矿发电公司为2×300MW国产亚临界CFB燃煤发电机组，锅炉设备选用东方锅炉公司生产的循环流化床锅炉。CFB技术具有燃料适应性广，调节特性好的优点，在掺烧煤泥、高硫低热值煤、煤矸石等劣质燃料时有明显的竞争优势。原煤仓经自主改造加装中心给料机后，原煤掺烧煤泥量已达到80%，综合利用水平进一步得到提升，机组产生的经济效益已远超同级别煤粉炉。由于掺烧的煤种复杂，偏离设计煤质较远，在锅炉运行中易出现环保排放指标波动超标现象；同时为满足国家对燃煤锅炉超低排放改造的要求，达到新的环保排放标准，必须对原脱硫系统进行湿法脱硫（含除尘）改造，改造后烟囱自拔风力下降、风烟系统阻力增加，原引风机出力已不能满足运行要求，又必须同步对引风机进行换型改造。
　　1　概况

　　1.1原引风机概况
　　机组原引风机是由成都电力机械厂设计生产的，为4台双吸离心式风机，每台炉对应2台风机，风机采用变频调节方式。风机包括机壳、叶轮、主轴、进气箱、进风口和进口调节门等部件。机壳由低合金钢板焊接而成，机壳出口可在0°～225°角度之间进行调节；叶轮是由高强度合金钢板焊接而成，叶轮级数为单级，叶片数为32片，叶片焊于轮盖与轮盘之间；叶轮安装在主轴上，机壳将其封闭在内并与出口管道连接，叶轮将能量传递给空气（烟气），空气（烟气）通过调节门、进气箱、进风口进入叶轮，由进口调节门调节所需风量；转动组由带底座的电机通过联轴器驱动，风机主轴由两个自润滑滚动轴承支撑运转；轴承的冷却是通过轴承座外圈封闭式循环水进行冷却。

　　1.2原引风机设计参数

　　2　风机选型

　　2.1阻力特性
　　两台炉为循环流化床单汽包炉，型号为DG-1065/17.5-541/541-II19。锅炉运行方式采用自然循环、单炉膛、一次中间再热、汽冷式旋风分离器、平衡通风、露天布置、燃煤、固态排渣。受热面采用全悬吊方式，钢架为双排柱钢结构。原脱硫系统经湿法脱硫工艺（FGD）改造后，锅炉烟气系统流程为：炉膛出口→水平烟道受热面→竖井烟道受热面→空预器→布袋除尘器→引风机→吸收塔（洗涤区→喷淋层→除雾器）→净烟道→烟囱，脱硫系统采用一炉配一塔布置，单塔单循环脱硫技术。
　　原离心式引风机设计压头为7293Pa（BMCR），锅炉原设计从炉膛至空预器出口处烟气阻力为4500Pa，袋式除尘器阻力为1200Pa，目前实际运行满负荷下引风机进出口全压差约为6400Pa，理论分析现有引风机约有1000Pa的压头余量。根据2×300MW机组锅炉脱硝系统（SNCR脱硝装置）、脱硫系统和湿式除尘系统等相关改造阻力特性分析研究，锅炉脱硝系统阻力增加约200Pa、脱硫系统增加约2300Pa、湿式除尘系统增加约500Pa，则烟气系统总的阻力约增加3000Pa（已考虑裕量）。

　　2.2选型参数
　　根据烟风系统各部分增加的阻力，同时考虑到掺烧煤泥含水量增加，在风机入口流量基本保持不变的情况下，在原引风机设计风压的基础上增加20%。采用原设计中燃用设计煤种BMCR工况时的风量230.1m³/s和TB风量283m³/s作为超低排放改造工程实施后的新引风机选型参数。由于超低排放改造后烟气阻力将增加约3000Pa，则B-MCR工况和TB点总的烟气阻力分别约为6078+3000=9078Pa和7293+3000×1.2=10893Pa，进而初步分析得出引风机改造的选型参数，如表1所列。由表1可见，引风机BMCR工况和TB点的全压升变化较大，BMCR工况风机全压升已远远超过原TB点的全压升，故引风机需进行改造。

　　3　风机改造

　　3.1改造方案
　　随着国内外引风、脱硫、脱硝风机合并技术的成熟，脱硫、脱硝等系统的阻力均由引风机克服，合并模式主要是在原引风机扩容改造的基础上，使风机能同时满足机组风烟系统及其他设备的出力需求。根据上述引风机选型参数，引风机合并扩容改造可选择静叶可调轴流风机，也可选择动叶可调轴流风机两种形式。
　　（1）从风机运行可靠性方面分析：静叶可调轴流风机的调节结构相对简单，其叶片为开放型叶片，如采用单级叶片，当风机转速达到高转速时，叶片必然过长。静叶可调轴流风机特有的马鞍型喘振线，会使其在小流量区发生失速、喘振现象，这一特点会使风机在小流量工况长期运行时导致叶片疲劳损坏或裂变。
　　（2）从风机运行效率方面分析：静叶可调轴流风机在高负荷运行时，其运行效率与动叶可调轴流风机大致接近，但在低负荷时，其效率下降较快且明显低于动叶可调轴流风机。其次静叶可调轴流风机运行的高效区范围较窄，与动叶可调轴流风机相比，它的运行效率要低得多。因此，对于风机流量系数较大，压力系数相对较低的300MW以上机组来说，不太适用静叶可调轴流式风机。
　　动叶可调轴流风机有单级动叶可调和双级动叶可调两种。
　　（1）从风机运行可靠性方面分析：双级风机多了一级叶轮，且双级叶轮通过推杆和推盘进行串联，推杆安装在主轴承箱空心轴内，可在安装及检修时进行调整，由于前后两级叶轮为串联而成，因此风机前后两级叶轮可靠性较大。（2）从风机运行效率方面分析：单级可调风机由于叶片较短以及叶片数量较多，流速较大，在叶片顶部的二次流损失及叶片上的摩擦损失随之增加，同时由于双级可调风机扩压器产生的扩压损失只需要计算一个扩压损失，因此双级风机的效率要明显高于单级风机的效率。综上所述，采用在调节性能、运行安全性上全面占优的双级动叶可调引风机为Z佳改造方案。

　　3.2选型确定
　　综合考虑机组运行负荷工况的效率偏差和现有电气高压负荷的富裕容量，Z终选定引风机为上海鼓风机厂设计生产的双级动叶可调引风机。风机包括转子、中间轴及联轴器、供油装置、钢结构件、消音器和测量仪表等部件。风机转子由叶轮、叶片、整体式轴承箱和液压调节装置组成，其中叶片数为40片。风机叶片安装角可在静止状态或运行状态时用电动执行器通过一套液压调节装置进行调节，叶片调节范围为-40°～+10°。叶轮为焊接结构，由一个整体式轴承箱支承，主轴承由轴承箱内的油池和液压润滑联合油站供油润滑。为防止烟气温度影响，对主轴承箱外表面及油管进行附加冷却，在风机一侧装有冷却风机，同时液压调节装置部分外表面及其油管由另一台冷却风机冷却。
　　通过对新装引风机冷态调试和运行实测，引风机总体运行状况良好。改造后风机的基本参数及性能曲线如表2所列和图1所示。

　　4　结语
　　江苏徐矿综合利用发电有限公司引风机改造和锅炉超低排放改造同步完成，所选用引风机可调节性能好，同时运行效率高，可靠性高；可以在超低排放改造后的烟气参数下长期稳定运行；维护和检修容易，费用也相对较低；完全满足循环流化床锅炉超低排放改造后对风机的要求。由于双级动叶可调轴流风机具有压力高、风量大、调节范围广、结构合理、综合经济性好等优点，因而在大型锅炉机组超低排放改造中被广泛使用。

　　文献信息
　　胡光涛.300MW循环流化床锅炉引风机改造分析[J].煤炭科技，2018(01):99-101.

来源：《煤炭科技》2018年01期