现阶段三期#5炉引风机厂用电率偏大分析

现阶段三期#5炉引风机厂用电率偏大分析

陈品

安徽淮南平圩发电有限责任公司  232000  安徽淮南

摘要:锅炉概况平圩三期工程为2×1000 MW 燃煤发电机组，锅炉为北京巴布科克•威尔科克斯有限公司（简称北京B&W公司）设计生产的B&WB—3218/28.25-M型超超临界参数、一次中间再热、变压运行、带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉，2019年U504C检修改造后的引风机为中国电建集团透平科技有限公司生产，型号为HU27450-551G的AP系列动叶可调式轴流风机。2023年6月份以来，引风机厂用电率较去年同期增加0.1%左右，经过对风烟系统引风机烟道逐段分析判断为脱硫吸收塔入口结垢导致，为跟国内同类型机组解决相关问题提供参考。

一、引风机系统运行情况

1.1 #5、#6炉引风机厂用电率对比

现取2022、2023年“迎峰度夏期间”引风机厂用电率制成下表2.

由上表可以看出2023年6、7月#5炉引风机厂用电率均比#6炉高（两台机组负荷率基本一致），且2023年较2022年同期上升。

1.2 现阶段各负荷段#5、6炉引风机电流对比

取近期#5/6机负荷相同时引风机电流制成下表2.其中#5炉氧量均略小于#6炉；负荷520MW时，#5炉脱硫浆液循环泵A/B/C运行，#6炉脱硫浆液循环泵B/C运行；中高负荷段选取吸收塔浆液循环泵A/B/C运行时引风机电流。

由上表可看出，#5炉引风机电流较#6炉在各负荷段均大20A以上。现机组负荷950MW以上为防止#5炉引风机电流过程引起失速，负荷#5炉氧量较#6偏小，若保持相同氧量运行，#5、6炉引风机电流相差大于20A。

二、#5、6炉引风机系统烟气沿程静阻力分析对比

对引风机系统烟道沿程静阻力进行分析，烟气自尾部烟道吸出依次经过脱硝SCR反应器、空预器、电除尘器、低温省煤器、脱硫吸收塔排入大气。

2.1 #5/6炉SCR反应器沿程静阻力数据

表3.#5/6炉各负荷段脱硝SCR反应器静阻力

该段静阻力由空预器进口与SCR反应器入口静压差计算得出，由上表可以看出#5/6炉脱硝SCR反应器B 侧阻力基本相同，#5炉A侧阻力较#6炉A侧大150Pa左右，可能由于SCR催化剂老化、堵塞造成。

2.2 #5/6炉空预器沿程静阻力数据

表4.#5/6炉各负荷段空预器静阻力

空预器阻力由空预器进出口静压差计算得出，由上表可以看出#5炉空预器A差压较#6炉空预器A差压小100Pa左右，#5炉空预器B差压较#6炉空预器B差压大100Pa左右。

2.3  #5/6炉脱硫吸收塔沿程静阻力数据

表5.#5/6炉脱硫吸收塔进口压力数据

注：A/B/C指脱硫浆液循环泵A/B/C

烟气经过脱硫系统后即通过烟囱排入大气，故以脱硫吸收塔进口静压值表示脱硫系统沿程静阻力。由上表可以看出#5炉脱硫吸收塔沿程静阻力较#6炉大400-600Pa左右，且脱硫吸收塔沿程静阻力受浆液循环泵运行方式直接影响，浆液循环泵运行台数增加沿程阻力增加。

三、#5引风机引风机原因分析

锅炉引风机主要作用是将高温烟气由炉膛抽出排入大气同时维持一定的炉膛负压，烟气量及炉膛负压一定的情况下，烟气流动的沿程阻力越大，引风机耗能越大，既引风机运行时电流越大。三期#5、6炉运行期间，负荷相同时，由于送风量、煤质基本相同即可认为烟气量基本相同、炉膛负压相同，所以#5炉引风机电流偏大是由于烟气沿程阻力大导致。由以上数据分析可以看出#5炉引风机电流偏大的主要原因是#5炉低温省煤器烟道及脱硫吸收塔沿程阻力大造成。

3.1#5炉脱硫吸收塔沿程静阻力大原因

烟气与石灰石浆液在脱硫吸收塔内发生反应除去烟气中的SO2生成CaSO4,达到净化烟气的目的。#5脱硫吸收塔沿程静阻力偏大的主要原因如下：1、

脱硫吸收塔入口结垢通流面积大幅减小，阻力增大。#5炉自2022年5月16日C级检修启动后长期运行，期间经历春节、三期双停等调停，调停时间短未对吸收塔进行清理，可能造成吸收塔入口处结垢沉积堵塞。机组负荷970MW，#5、6炉均为浆液循环泵A/B/C运行时，#5吸收塔沿程静阻力较#6炉大400Pa左右。

2、脱硫浆液循环泵运行方式影响沿程阻力。脱硫吸收塔浆液循环泵运行台数对阻力有直接影响，由于掺烧硫份大经济煤、吸收塔浆液品质下降，#5炉吸收塔近期保持三台浆液循环泵运行相比两台浆液循环泵运行入口阻力增加300Pa左右。07月13日小夜班，机组负荷977MW，煤量430t/h,引风机A/B电流446/442A,氧量0.7%，浆液循环泵A/B/C/D运行，吸收塔入口压力2700Pa，较三台浆液循环泵运行增加300Pa左右。

四、现阶段存在的隐患

4.1引风机失速事故风险增大。1、迎峰度夏期间环境温度高、负荷高，排烟温度高，烟气密度下降，在相同的全压下风机比压能升高，引风机实际运行工况点往上偏离设计工况点，更接近失速边界线，安全裕度下降。2、低温省煤器存在泄漏腐蚀、堵塞情况，随着机组运行造成烟气排放阻力进一步加大，更加重了引风机的负担，在夏季高温高负荷时腐蚀、堵塞一旦严重，极易导致生引风机失速事故。3、脱硫系统阻力对风烟系统阻力及波动可能存在影响，其中脱硫塔阻力主要是由于吸收塔入口结垢喷淋层造成的，脱硫系统阻力跟喷淋层的投入数量有直接关系，尤其高负荷增启浆液循环泵烟道阻力瞬间突增，极易造成风机失速；吸收塔入口结垢随着运行时间将进一步加剧，增大失速风险。4、引风机改造后高负荷段调节线性下降，引风机电流＞430A时，动叶开度波动引起电流晃动幅度增大，风机并列运行时，易发生失速抢风。

4.2锅炉燃烧安全、经济性下降。#5炉负荷＞950MW期间，为防止引风机电流过大引起失速事故,同时确保脱硫环保数据不超标，三台以上浆液循环泵运行时，锅炉氧量控制小于氧量负荷曲线要求值，锅炉燃烧经济性下降；同时，氧量控制小易在燃烧区产生还原性氛围，灰熔点降低，锅炉结焦风险增加，影响锅炉安全运行。

五、措施建议

引风机作为火电厂非常重要的辅机之一，一旦发生事故，对于电厂的经济性和安全性产生巨大的影响，失速事故又是引风机在高负荷运行时极容易发生的事故。

5.1降低引风机电耗措施。1、主机运行人员应根据煤质尽量提高磨煤机出口温度及控制氧量合适，降低排烟温度，提高烟气密度。2、根据相关论文及运行经验适当降低一次风压可降低引风机电流，在确保制粉系统安全运行的前提下合理分配各磨出力及适当降低一次风压运行。3、辅机运行人员根据负荷及时调整浆液循环泵运行方式，SO2排放压上限运行；根据夜班低负荷段控制环保数据低水平运行，降低吸收塔pH值，确保日均值不超限的前提下，尽可能减少白班高负荷浆液循环泵运行台数。

5.2防止引风机失速事故措施。1、运行中严密监视引风机动叶和电流情况，注意引风机电流≯430Ａ、全压升≯9kPa；运行中注意两台引风机电流平衡，偏差控制在20Ａ以内，动叶开度与电流匹配。一旦风机电流出现两边交替更高，解除ＡＧＣ降负荷防止失速发生。2、辅机运行调整浆液循环泵必须提前联系主机运行，确认满足切换条件再进行调整；根据负荷计划升负荷前及时调整浆液循环泵运行方式，尽量避免高负荷调整浆液循环泵，防止烟道阻力突增造成失速。5.3设备管理维护。1、利用停机检修期间进行吸收塔入口和低温省煤器烟道检查清理工作。2、SCR脱硝装置精准喷氨改造，降低氨用量，减少硫酸氢铵的生成；3、分析石灰石浆液品质下降原因，提高浆液品质，提高反应效率。