600MW机组动叶调节轴流式送风机节能研究

600MW机组动叶调节轴流式送风机节能研究

李庆广

河北大唐国际王滩发电有限责任公司 河北 唐山 063000

摘要：在当今社会，电力系统逐渐完善与进步，人们对能源的需求量越来越大，而锅炉的厂用电率居高不下，严重影响了电厂发电效率，从而增大了煤耗率，为了改变这种情况。本文主要研究600MW机组动叶调节轴流式送风机节能。

关键词：600MW机组；动叶调节；轴流式送风机；节能研究

引言

节能是火电厂的重要工作之一，而进行运行的优化以及改造又是火电厂节能的重要方针。在我国，由于经济的快速增长，使得煤炭的使用量也逐年增加，而作为煤的来源之一的煤燃烧，会产生大量的粉尘，这些粉尘对空气环境造成很大的影响，甚至威胁到人类的健康安全，同时也对大气的污染问题，危害到居民的身心健康。再加上，中国是一个人口大国，对于资源的消耗巨大，所以节能减排的工作迫在眉睫。

一、相关理论概述

送风机是电厂里给电厂锅炉燃烧提供空气的一种设备，本单位是两台600MW的机组，采用的送风机为动叶可调轴流风机，室内布置，垂直进风，水平出风，根据负荷的大小及时的对锅炉进行送风，保证炉膛的充分燃烧，从理论的角度来看，风机采用动叶可调的方式具有的效率高，占地面积小，但是并联运行的风机容易发生抢风现象，因此，运行人员对于风机的调节又至关重要。与其风机本身的结构也有关系，所有，本文从风机的结构，运行方式等方面入手，对送风机节能进行研究。

二、600MW机组动叶调节轴流式送风机节能现状及问题分析

目前，我国在风机的设计和运行方面存在着许多的问题: (1)机组的整体性能较差，机组在工作时，振动和噪声会影响机组的使用寿命。(2)由于风机的功率较低，而叶片的负荷又较大，因此对轴承的磨损也就大，同时还增加了轴的重量;所以，要提高转子的刚度，就要降低主轴的负载量，而这又会使轴的变形增大，从而导致轴的温度升高。(3)当输送流体的压力大于导管内的气体流量时，流过的管道内的液体就会流进叶面积中，这样不仅使管壁的散热条件变差，而且还会产生涡流，这些现象都将造成能量的浪费;另外，当高压的作用下，流动状态下的液体无法及时地排出，因而不能保证出口的气流与进口的混合液充分接触，进而使得叶栅处的空气被烧坏，热量得不到有效的散发出去。为了解决上述情况，必须采用合理的结构来减少整个系统的能耗。

三、600MW机组动叶调节轴流式送风机节能措施研究

（一）风机的节能方案

在风机的使用过程中，风机的功率和转速是非常大的、而且随着风速的变化而改变。因此有设计的时候需要考虑到机组的经济性能，同时还要保证机组的安全性和可靠性。风机的主要工作部件是叶轮，它能将空气的压力传递给叶片，使之产生旋转，从而实现输送液体的功能;而叶轮的材料一般为高碳合金，其结构也比较复杂，所以在制作的时候要特别注意的:

(1)为了提高机组的效率以及降低成本，我们可以通过减少主轴的直径来减小能量的损失; (2)由于转子的质量较轻，那么就会使得轴.上的传动齿轮的数量变少，这样就会增加了整体的重量; (3)因为水冷壁的存在导致了热量的散发不均匀，水冷壁的冷却效果不好，因而造成了较大的浪费率。并且水冷壁的密封性也不够好，很容易出现故障，影响着设备的安全运行。为此必须对其进行改进。

（二）动叶调节轴流式送风机关键设备组成

通过对600MW机组的性能进行分析，可知该风机的主要部件的设计参数是轴封的开启和关闭，以及轴承的润滑与密封，同时在运行过程中，由于风机的转子转速较高，所以在主轴的中心部位会有一定的弯矩，而轴封的开闭会使得叶片的受力情况较为复杂，因此需要采用调心滚筒式的送风结构，从而提高了机组的安全性能。叶轮是风机的主要部件，它由主轴箱、叶片箱、进风室和轴承等部分组成。

(1)叶轮的作用是将进风到空气抽汽，使之能达到一定的压力范围，并保证转子在工作的状态下，有足够的功率旋转。(2)进水室的功能是将吸入的新鲜空气抽走，以提高排气的效率和减少尾气的产生;同时，还可以防止尾气的再循环。因此为了使机组的热耗降.低，在机组中必须要设置一个辅助的冷却装置，来保持机组的安全运行。(3)风扇的开启与关闭应由电机驱动，而不是通过改变气流速度的方法来实现。因为当转速较高时，离心式的吸力较大，容易造成机器的损坏或发生事故。所以一般采用两台电动机，以增加整个系统的可靠性及寿命。(4)壳体的结构也应尽量简单，便于安装。壳体的重量轻，材料易于运输，使用方便。

（三）轴流式送风机设计参数的确定

轴流风机的设计过程主要是对送风，口的设计和叶片的设计两方面，所以轴流风机的设计中，其核心内容是对主轴的静叶与定叶的相对运动进行分析，从而得到合理的进、排气方式，使其能够满足机组的工作要求。在本次的600MW机组的运行中，由于轴封的作用以及振动的影响使得转子的转速不稳定，因此需要采用调心轴承来保证机组的稳定性和可靠性。

调心结构的特点就是:在额定的情况下，通过改变偏压支承的转轴安装位置，来实现不同的速度调整，以适应各种负荷变化的需求;而在非临界的状态下，通过调节偏压支承的转动方向，来控制送、排气口的尺寸大小，进而调节整个系统的压力和温度。根据上述的两种旋转的方案比较，结合我们所学的机械知识，最终我选择了Y形径向星型的直线盘式的轴流式的直板箱体的形式作为此次的设计对象。

结语

本文主要对600MW机组的动叶风机轴流式送风技术进行了研究，通过对振动筛的工作原理的分析以及振动筛的结构设计，得出了相关结论。在运行过程中，振动筛的振幅是由转子的转速决定的;而机组的额定功率是由叶片的质量和偏心距来确定的; 在整个系统的可靠性方面，振动筛的频率和振幅必须满足机组的要求。

参考文献：

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[2]丁旭元,程林,刘耀年.电机效率变化对变频改造节能效果的影响[J]. 节能. 2010(11)

[3]宁新宇,王双童. 600MW机组动叶可调轴流式送风机选型裕度分析[J]. 热力发电. 2014(04)