澳门赌场APP
当前位置:主页 > 产品展示 > 产品二类 >

锅炉引风机节能改造

时间:2020-03-06 03:50   tags: 产品二类  

  实用标准文案 锅炉引风机节能改造分析 摘要:本文介绍锅炉风机效率及调速节能原理理论,并针对我公司锅炉引风机设计、运行工况的 数据分析,指出引风机电耗高和效率低的原因,论证引风机节电降耗的几种改造方案及其可行性,提 出引风机改造的可行性建议方案。 关键词: 风机 节能改造 效率 1 概述 在我国由于设计上的原因,高压电动机往往存在“大马拉小车”的现象,在某些场合即使裕度选 得不是很大,但由于工况存在负荷波动较大的情况,由于电动机不能跟着负荷的波动进行调节,能源 被大量浪费,并且造成了严重的环境污染。具统计,我国风机泵类的平均设计效率仅 75%,比发达 国家水平低 5 个百分点,系统运行效率比发达国家水平低 20~25 个百分点,节电潜•☆■▲力巨大。 在国内火力发电厂的厂用电占总发电量的 8%~10%,而锅炉给水泵、凝结水泵、循环水泵占大 容量机组总厂用电的 50%,锅炉送风机、引风机消耗电量约占总厂用电的 25%。因此提高风机的运 行效率,对节能降耗有着重要◁☆●•○△的作用。要想更准确的评估和分析节能效果和收益,应组织进行风机的 热态试验,以掌握锅炉所配套的风机及其管路中的运行参数,作为经济性评价和改进的依据,目前由 于条件限制,仅根据现有材料和运行数据,进行初步测算和分析。 2 风机改造的几种方案 我公司安装两台无锡锅炉厂生产的UG—260/9.8—M型锅炉, 每台炉配南通金通灵风机厂制造单吸 双支撑离心风机两台,具体参数见表1: 表 1 引风机参数 项目名称 型号 风量 风机入口温度 风机入口密度 全压 风机入口温度 额定转速 内效率 单位 M3/h ℃ kg/m3 Pa ℃ R/min % 规范 Y4-60-11№23.3D 252922 M /h 225606 124 0.892 5992 124 985 83.5 3 项目名称 最高效率 风机轴功率 叶轮直径 电动机型号 电动机容量▲=○▼ 电动机电压 电动机电流 电动机转数 内功率 单位 % kw mm Kw V A R /min kw 规范 85.1 521 2330 鼠笼式异步电动机 YKK500-6 630 6000 73.1 985 504 风机入口质量流量 kg/h 我公司在安装时就考虑了风机的节能,加装了液力偶合器,但是在实际运行过程中液偶的开度 和风机转速都很低,锅炉带满负荷时(流量在 240 吨左右) ,两台引风机液偶一般开度在 27%左右, 风机转速在 600~700 R/min 左右,在低负荷下风机转速一般在 420~550 R/min,液偶一般开度在 12~20%左右。表示液力偶合器性能的特性参数主要有转矩 M、转速比 i、转差率 S 和调速效率(又 称液力偶合器效率)η V 等,当忽略液力偶合器的轴承及鼓风损失时,其输入转矩 M1 等于液力偶合 器输出的转矩 M2。 液力偶合器运行时其涡轮转速 nT 与泵轮转速 nB 之比, 称为液力偶合器的转速比 i, 液力偶合器在设计工况点的转速比 in 是表示液力偶合器性能的一个重要指标,通常 in =0.97~ 0.98,液力偶合器在工作时,其转速比一般在 i=0.4~0.98 内,当 i<0.4 时,由于转速比小,工 作腔中充油量少,工作油升温很快,工作腔内气体量大,工作中常会出现不稳定状况。液力偶合器 工作时泵轮与涡轮的转速差与泵轮转速之比的百分数称为转差率 S,液力偶合器的转差率除表示相 精彩文档 实用标准文案 对转速差的大小外,还表示在液力偶合器中功率的传动损失率,既 S=(nB-nT)/ nB=△P/ PB 。液 力偶合器的调速效率η V 又称为传动效率,它等于液力偶合器的输出功率 P2 与输入功率 P1 之比, η V =P2/P1 ≈PT/PB = nT/nB =i,即在忽略液力偶合器的机械损失和容积损失等时,液力偶合器的调 速效率等于转速比,当液力偶合器工作时的转速比较小,其调速效率也越低,液力偶合器进行变速 传动时,其内部产生的转差损失功率并不是总随着调速效率η V (亦即转速比 i)的下降而增大的, 而是在η V =i=0.67 时达到最大值,以后η V (i)下降时,转差损失功▪▲□◁率△P 反而减少。根据此 理论,我公司液力偶合器在风机转速为 657 R/min 时转差损失功率△P 最大,而我公司风机在满负 荷运行时基本在这一转速上下波动,运行时转差损失功率△P 很大。当风机在低负荷下运行时,液 力偶合器的调速效率η V 比较低,液力偶合器的能量损失是比较大的。根据这种△▪▲□△情况必须对引风★◇▽▼•机 系统进行改造,降低风机电耗。 风机节能改造主要是通过提高风机运行全压效率和调速效率、电机效率,将浪费的耗功降至最 低;根据我公司目前情况主要有下面几种方案: ①、取消液力偶合器对电机进行变频改造; ②、液偶调速+电机改双速; ③、更换低速电机+液偶调速; ④、风机重新选型整套更新 3 一般风机改造的节能估算方法 一般风机进行调速改造的节能经济估算方法介绍多从流体力学的原理, 风机或水泵属于平方转矩 2 3 负载,其转速 n 与流量 Q,风压 H 以及轴功率 P 具有如下关系,Q∝n,H∝n , P∝n , P ? Q ? H ,既流量 与转速成正比,风压与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比,轴功率 P 还与风量(流量) Q,风压(扬程)H 的乘积成正比, 。 如图 1 所示,从风机的运行曲线图来分析采用调速后的节能效果。 图 1 风机泵类调速节能原理示意图 当所需风量为不是风机的设计额定风量时,一般认为是与采用节流控制(挡板)调节的办法进行 比较,认为这种调节方式通过改变管网阻力,使管网风阻特性曲线 下的 H-Q 特性曲线 为管网风阻特性曲线(风门全开) ,当需要调节风量时,例如所需风量从 100%减 小到额定风量的 70%即从图中的 Q1 减小到 Q2,如果用调节风门的方法调节时,管网风阻特性曲线,系统的运行工况点为 A 点,所需功率 P1 ? Q1 ? H1 ,此时系统工作点从 A 移至 B,所需功率 P2 ? Q2 ? H 2 ,可以看出虽然风量降低了,但风压从 H1 变到 H2 增加了,因此轴功率 P 基本没有减小, 而采用调节转速来调节风量时,风机的转速由原来☆△◆▲■的 n1 降至 n2,根据风机参数比例定律可以画出转 速 n2 下的 H-Q 特性曲线,此时风机工作在 C 点,所需功率 P3 ? Q2 ? H 3 从图中可以看出在满足同样 精彩文档 实用标准文案 的风量 Q2 的情况下,风压降大幅度下降到 H3,轴功率 P 也将随之大幅度下降,通过降低转速而节省 的功率为: ( P1 ? P3) ? ?P ? Q1? ?H ? Q1? ( H1 ? H 3) 。其中的 ?H 为调节流量的挡板前后压差,由于风 门的全开节省了在风门上的压力损耗,从而采用调速控制后可大大降低消耗功率。要了解其根源我们 需要了解风机及其拖动电动机的功率和效率。风机的功率一般分为有效功率、内功率、轴功率、原动 •●机功率。 3.1 风机有效功率 风机的有效功率指气体从风机运转所得到的功率,计算公式为: Pe ? qv p /1000 其中 Pe 为有效功率,单位 kW;qv 为气体流量,单位 m3/s;P 为风机全压,单位 Pa。 离心风机的静压有效功率为 Pest ? qv pst /1000 3.2 风机的轴功率 风机的轴功率指原动机(电动机)传送到风机轴端上的功率,也称为风机的输入功率,它是风机 有效功率与流动损失、轮盘摩擦损失、泄漏损失、轴承轴端密封摩擦损失的功率之和,与有效功率的 关系可用下式表示: Pp ? P e / ? f ,其中 Pp 为风机轴功率,Pe 为有效功率,单位均 kW;? f 为风机总 效率。 3.3 原动机功率 拖动风机运转的电动机的输入功率,即拖动负载要消耗的从电网来的进线有功功率计算公式为: Pg ? ? g?d? f Pe ,其中 Pg 为电动机输入功率,Pe 为风机有效功率,单位均 kW;? g 为电动机效率, ?d 为传动效率, ? f 为风机总效率。 对于较大容量的风机,选择原动机(电动机)容量时,一般会取 1.05~1.3 的安全系数 K,对于离 心式的锅炉引风机 K 取 1.3,除尘风机 K 取 1.2。 3.4 风机的效率 风机在工作时会产生机械损失、容积损失和流动损失,这些损失分别用机械效率 ? m 、容积效率 ?v 、流动效率?l 来衡量。风机总效率为: ? ◇•■★▼f ? ?m?v?l 。 离心风机的机械损失包括轴与轴承的摩擦损失、轴与轴密封端的摩擦损失及叶轮圆盘的摩擦损 失,一般离心风机的机械效率 ? m =0.92~0.98。 离心风机的容积损失是由于风机旋转叶轮与静止部件之间具有间隙, 造成气体从高压区向低压区 的泄漏,流动的阻力摩擦损失称为容积损失,一般离心风机的容积效率 ?v =0.90~0.95。 离心风机的流动损失是由于气体从风机入口到出口流动的阻力摩擦损失和局部阻力损失以及工 况变化造成的冲击损失,一般离心风机的流动效率 ?l =0.80~0.95。 风机的内功率 Pi 是指风机有效与容积损失、流动损失之和,内效率指风机有效与内功率之比▼▼▽●▽●: ? i = Pe / Pi ,一般风机的总效率作为风机经济性的指标,由于风机的机械传动损失不能进行相似换算 精彩文档 实用标准文案 因此除去机械损失因素的内功率可作为风机相似换算的依据。一般离心风机的总效率为 0.70~0.90, 节能型的新一代离心风机设计总效率一般在 0.80 以上。 3.5 风机的入口导流器调节 离心式风机一般采用入口导流器调节,导流器全开(90?)时气流无漩流进入叶道,当调节转动 导流器叶片时气流产生预漩,风机全压降低,图 2 中的性能曲线向下弯曲,随着入口导流器角度的变 小,风机性能曲线、……,使工况点▼▲往小流量区移动,工作点从 A 点依次变为 A’、 A”、 ……,达到调节流量减小满足工况要求之目的。 采用入口导流器调节的离心式风机比一般调节管道阻力的调节(如出口节流调节)方式要节能, 一般锅炉送引风机当流量调节范围在最大流量的 60%~90%时,一般采用轴向入口导流器调节方式 比调节管道阻力的调节(如出口节流调节)方式可节约功率 15%~24%。 P 0 A A A 2 3 30o o 15 o 0 1 0 qv 图 2 离心风机入口导流器调节特性曲线 入口导流器调节的离心式风机的性能曲线的等效率曲线是类似一簇椭圆曲线, 其长轴方向与管路 特性曲线 示意,从图中可见其高效区比较窄,在风机入口导流器调节角度改变时, 风机的 效率变化显著。 P 85% 60% 70% 80% 20% 30% 40% 50% 85 o 75 o 65 45 o o 55 o o o 30 15 0 o 0 qv 图 3 离心风机入口导流器调节效率曲线 为某型号进口与国产某型号风机分别采用入口导流器调节与入口导流器开度调节时风机 效率比较。 表 2 两种风机入口导流器调节效率比较 进口离心风机 精彩文档 国产离心风机 实用标准文案 调节角度 80? 70? 60? 50? 40? 30? 20? 10? 0? 风机效率 30% 53% 65% 73% 78% 82% 83% 84% 85% 调节角度 85? 80? 75? 65? 55? 45? 30? 15? 0? 风机效率 25% 41% 56% 71% 76% 80% 84% 84% 85% 由上表可见,在风机采用入口导流器调节在角度 30?以内(开度在 65%以上时)的风机内效率可 保持较高值,随着入口导流器调节角度的增大风机的★▽…◇效率有显著下降。 3.6 风机的调速调节 根据泵和风机的相似定律,当一台风机分别在不同转速 n1,n2 下工作时,其流量、全压和轴功 率分别有以下比例定律关系: qv1 n1 P n H n ? ; 1 ? ( 1 )2 ; 1 ? ( 1 )3 。 P2 n2 q v 2 n2 H2 n2 其中 qv1 , H 1 , P1 分别为转速 n1 时风机的流量、全压和轴功率; qv 2 , H 2 , P2 分别为转速 n2 时风 机的流量、全压○▲-•■□和轴功率。 根据以上比例定律,可对风机在不同转速下的性能进行换算,如已知风机在转速 n1 时的性能曲线 ,可由曲线上任一点,根据 qv 2 ? qv1 n1 ; H 2 ? H 1 ( n2 ) 2 ; P2 ? P1 ( n2 ) 3 从而绘出 n1 n1 n1 在风机在转速 n2 时的性能曲线 。 其中 H - qv 特性曲线 可推导出下列关系式: H1 ? H 2 ,那么可知只 2 2 H2 n2 qv 2 n2 qv1 qv 2 要是 H ? Kqv 2 抛物线上的工况点彼此相似,在不同转速下的 H - qv 特性曲线在同一抛物线上的工况点 其各点的效率相等,相似抛物线”三个工况点 的效率均为 ?2 ,2,2’,2” 三个工况点的效率均为?1 。 从图 4 中可见, ? - qv 曲线在转速减小时向小流量方向移动,而一般风机设计额定工作点一般在 其效率曲线的最高点附近,在导流阀全开情况下,锅炉的风阻与流量 qv 的关系理论曲线基本接近二 次方抛物线曲线,是一条 H ? Kqv 2 等效率曲线。在一般风机运行速度范围内(转速在 40%~100%额 定转速)风机的运行效率基本保持较高的额定工况点的效线,因此在风门全开、采用改变风机转速调 节时,风机的各个运行工况点的效率基本接近,都与风机设计的额定工况点的效率接近,因此风机在 调速运行风机效率能够保持在较高范围内。表 3 是某型号进口风机采用变速调节时的效率。 表 3 风机采用变速调节风机效率 精彩文档 实用标准文案 转速 效率 100% 84.5% 91% 81% 81% 82% 71% 81% 61% 83% 51% 82% 41% 78% 这部分由于提高效率而节约的功率相对于一般节能分析提出的由于增大风门开度降低压力损失 的 H-Q 面积所对应的功率而言,才是风机采用调速所达到的节约能量的最主要组成部分。 H H=K*qv2 1 1 2 1 2 n2 n3 n1 2 H=K*qv2 0 qv 1 2 n3 n2 n1 0 qv 图 4 风机等效率曲线与的效率特性曲线 风机运行情况分析 每公斤燃料完全燃烧实际产生烟气容积可通过下式计算: Vy= 1.866 (Car+0.375Sar) /100+ 0.111Har + 0.0124Mar +1.11093V0+0.008Nar Nm3/kg 排烟过剩空气系数α 取 1.3。 理论空气量计算公式 :V0=0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar Nm3/kg 理论燃料消耗量计算公式:B=[Dgr(igr-igs)+Dpw(i-igs)]/(η Qr) kg/s Dgr 过热蒸汽流量 kg/s igr 过热蒸汽焓 kj/kg igs 给水焓 kj/kg Dpw 排污水量 kg/s 锅炉排污率按照 1%计算 i 汽包压力下饱和水焓 kj/kg η 锅炉热效率,设计炉效:91.5% 实际按照 90%来计算 Qr 输入热量(完全燃烧时,燃料低位发热量) 设计煤种和实际运行煤种参数 项目 空气干燥基水分 收到基全水分 干燥无灰基挥发分 收到基灰分 收到基碳 收到基氢 收到基氧 收到基氮 精彩文档 符号 Mad Mar Vdaf Aar Car Har Oar Nar 单位 % % % % % % % 设计值 0.74 8 27 28 52 3.47 7.21 0.81 运行数据 1.02 10.6 33.22 20.7 45.92 3.35 3.04 0.99 实用标准文案 收到基硫 低位发热量 饱和水和过热蒸汽焓值 11MPa 215℃ 给水焓 kj/kg 9.0MPa 540℃过 热蒸汽焓 kj/kg St,ar Qnet-ar % KJ/kg 0.8 20515 0.82 22244 10.0MPa 540℃过 热蒸汽焓 kj/kg 10.0MPa 汽包压力 下饱和水焓 kj/kg 11MPa 汽包压力下 饱和水焓 kj/kg 1450.6 923.6 3485.4 3475.1 1408 按照实际运行煤种计算结果 过热蒸汽流 量 t/h 燃煤量 kg/s 燃煤量 t/h 烟气量标立 N 3 m /s 124℃烟气量 3 m /s 124℃烟气量 3 m /h 135℃烟气量 3 m /s 135℃烟气量 3 m /h 180.00 6.41 23.08 43.67 59.18 213034.32 200.00 7.12 25.64 48.53 65.75 236704.80 235.00 8.37 30.13 57.02 77.26 278128.14 250.00 8.90 32.05 60.66 82.19 295880.99 260.00 9.22 33.20 62.83 85.13 306481.36 280.00 9.93 35.76 67.68 91.70 330111.85 60.82 67.57 79.40 84.47 87.49 94.24 218937.03 243263.37 285834.46 304079.21 314973.29 339258.53 按照设计煤种计算结果 过热蒸汽流 量 t/h 燃煤量 kg/s 燃煤量 t/h 烟气量标立 3 N m /s 124℃烟气 3 量 m /s 124℃烟气 3 量 m /h 135℃烟气 3 量 m /s 135℃烟 3 气量 m /h 精彩文档 180.00 6.95 25.02 51.34 69.57 250440.91 200.00 7.72 27.80 57.05 77.30 278267.68 235.00 9.07 32.67 67.03 90.82 326964.52 250.00 9.65 34.75 71.31 96.62 347834.59 260.00 10.00 36.00 73.86 100.08 360296.27 280.00 10.77 38.77 79.56 107.80 388076.03 71.49 79.44 93.34 99.30 102.86 110.79 257380.08 285977.86 336023.99 357472.33 370279.30 398828.77 实用标准文案 锅炉设计煤种和吸风机设计工况与几种运行方案烟气量比较: 3 1) 、锅炉设计烟气量:360296 m /h,排烟温度 134℃,吸风机入口烟气温度 124℃时每台吸 3 3 风机的烟气流量:180148 m /h(50.04 m /s) 。 3 3 2) 、吸风机铭牌出力:252922 m /h(70.3 m /s) ,烟气温度 124℃。 3 3 3) 、锅炉低负荷(180t/h)运行方式每台吸风机的烟气流量:125220m /h(34.8 m /s) 。 3 3 4) 、锅炉最大运行方式(280t/h)每台吸风机的烟气流量:194038 m /h(53.9 m /s) 。 3 3 5) 、锅炉目前实际运行方式(235t/h)每台吸风机的烟气流量:163482 m /h(45.4 m /s) 。 3 3 6) 、锅炉额定运行方式(260t/h)每台吸风机的烟气流量:180148 m /h(50.04 m /s) 。 3 由上可见,吸风机铭牌出力富裕量较大,比锅炉最大运行方式风量富裕约 58884 m /h,比低 3 3 负荷运行方式风量富裕约 127702m /h, 比锅炉目前实际运行方式富裕约 89440 m /h,比额定运行方 3 式风量富裕约 72774 m /h,流量富裕量为:23.3—50.5%。 锅炉设计和吸风机设计工况与几种运行方案风机全压比较: 3 1) 、吸风机转速:985r/min,铭牌全压:5992Pa;密度 0.◇=△▲892kg/m 2)、 锅炉设计本体 (含锅炉尾部烟道) 总阻力: 1494Pa,烟道阻力小于 500Pa。 设计烟气量: 360296 3 3 m /h, 每台风机烟气流量 180148 m /h。 即风机入口静压最大为-1994Pa,动压一般等于静压的 (10-20%) , 考虑风机内部流动阻力和对流体的压缩,烟气全压增加(15-20%) ,烟囱升力可以克服脱硫系统和烟 囱本身阻力, 那么风机近似全压为: 1994×1.2×1.2=2871Pa,而吸风机铭牌全压 5992Pa, 富裕 3000 Pa。 正常运行吸风机静压差(根据运行记录) 脱硫系统运行时:吸风机转速:600r/min 左右, 进口静压 p1=-1372Pa,出口静压 p2=-276.5Pa 吸风机出口和进口静压差:Δ Р =-276.5-(-1372)=1095.5 Pa 脱硫系统不运行时:吸风机转速:540r/min 左右, 进口 p1=-1358Pa,出口 p2=-468.5Pa 吸风机出口和进口静压差:Δ Р =-458.5-(-1358)=899.5 Pa 2 2 风机全压: P=(p2+ρ 2ν 2/2)- (p1+ρ 1ν 1/2), 2 2 =Δ Р +(ρ 2ν 2-ρ 1ν 1)/2 需要实际测量进出口烟气密度和流速,由于目前无条件测试,试根据计算的烟气流量和风机实际 运行转速及制造商提供的风机各个转速(600r/min 和 540r/min)的性能曲线,近似查得风机全压, 然后根据风机全压,流量,作出管路阻力曲线,由于锅炉炉膛接近大气压力,作为特例管路阻力曲线 是通过坐标原点的一条抛物线,其方程式为: P=kqv k-阻力系数,P-全压 qv-流量 此管路阻力曲线近似等于风机相似曲线,也近似等于风机切割曲线。即三条曲线 以纯凝汽工况为例:在脱硫系统投入时,烟气流量 50.3m /s, 风机转速 600r/min,查 600r/min 性能曲线 求阻力系数 k,k= qv /P =50.3 /2060=1.2282 分别将各个流量代入管路阻力曲线方程: 流量 qv 全压 P 82 5474 80 5211 70 3990 60 2931 50 2036 40 1303 30 733 20 326 10 81 发现工况点(82,5474)正好是与全速 P- qv 曲线相交点,也就是说,此管路阻力曲线(脱硫系 统投入时)风机转速变化,工况点都□◁在这条管路阻力曲线上,上表的数据始终是对应的。除非脱硫系 统退出运行时,管路阻力曲线才会发生变化。 精彩文档 实用标准文案 (p-qv) 5992Pa 5474Pa 600r/min 2060Pa 管路阻力曲线 ( M /s) 3 吸风机性能特性曲线示意图 上图上方一根蓝色曲线r/min)运行的(p- qv)曲线, 下方一根蓝色曲线r/min 运行的(p- qv)曲线, 红色曲线 点为设计工况点,如果风机全速 运行,实际运行工况点为 A 点,A1 点是风机转速 600r/min 运行的实际工况点,也是目前纯凝汽运行, 脱硫系统运行时的工况点。上图可以明显看出风机设计参数与实际运行工况相差甚远,功率浪费是很 大的。好在风机采用液偶调速,部分功率被回收,但风机机械效率下降,调速效率只有 60%左右,所 以仍然是不经济的。 4.1 锅炉不同主蒸汽流量下的引风机运行参数比较 表 4 引风机额定负荷需求运行参数比较(设计煤种) 项目 引风机 (180 吨) 引风机 (200 吨) 引风机 (235 吨) 引风机 (260 吨) 引风机 (280 吨) 全压/Pa 985 1216 1679 2039 2365 流量/m3.h-1 125220 139134 163482 180148 194038 内效率/% 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 内功率/kw 42.83 58.7 95.3 127.5 159.3 轴功率/kw 44.15 60.6 98.3 131.5 164.3 电机功率/kw 116.5 144 198.5 241 280 表 4 引风机额定负荷需求运行参数比较(运行煤种) 项目 引风机 (180 吨) 精彩文档 全压/Pa 713 流量/m3.h-1 106517 内效率/% 80.0 内功率/kw 26.4 轴功率/kw 27.2 电机功率/kw 84.3 实用标准文案 引风机 (200 吨) 引风机 (235 吨) 引风机 (260 吨) 引风机 (280 吨) 880 1215 1475 1712 118352 139064 153240 165056 80.0 80.0 80.0 80.0 36.2 58.7 78.5 98.1 37.3 60.5 81 101.2 104 143.6 174.6 202.5 注:①引风机电机效率 0.9,调速效率等于调速比、机械效率 0.97, 排烟氧量 5.2, 排烟过剩空气系 数 1.3, ②引风机内效率始终是 80%,是因为引风机由液偶调速,根据工况点,查制造商提供的性能曲线 所得,实际效率需要进行测试。 ③实际运行时煤质变化较大,需要的风量和过剩空气系数也有变化,以及运行调整方法不同,风 机耗电也不一样。 ④由于现场条件限制,上述数据是根据目前运行情况及理论分析得出的,改造前需要通过现场试 验及重新设计计算,来确定引风机的合理参数。 4.2 计算分析 根据对不同负荷下进行计算得到的引风机的各种效率和所需的功率如表 5。 表5 流量 t/h 内效率/% 机械效率/% 各种负荷下引风机各种的效率(设计煤种) 电机效率/% 调速效率/% 总效率/% 需电机功率/kw 180 200 235 260 280 80 80 80 80 80 97 97 97 97 97 表5 90 90 90 90 90 42.12 46.8 55 60.6 65.3 29.42 32.7 38.4 42.3 45.6 116.5 144 198.5 241 280 各种负荷下引风机各种的效率(运行煤种) 电机效率/% 调速效率/% 总效率/% 需电机功率/kw 流量 t/h 内效率/% 机械效率/% 180 200 235 260 280 80 80 80 80 80 97 97 97 97 97 90 90 90 90 90 35.83 39.8 46.8 51.5 55.5 25.02 27.8 32.7 36 38.8 104 84.3 143.6 174.6 202.5 注:引风机电机效率按 90%计算,是因为大马拉小车,功率因素下降,电机效率下降较大。 精彩文档 实用标准文案 通过以上设计、运行及测试计算数据分析发现,目前引风机均运行在设计高效工况点以外,表现 在以下几个方面: ① 锅炉排烟温度偏离风机设计温度要高出 15-20℃左右; ②引风机采用液偶调速,节能比较显著,但是实际使用转速在 600r/min 左右,有时更低,从 985r/min,调到 600r/min,调速效率 60%左右,其内部产生的转差损失功率在η V =i=0.67 时达到最 大值,即风机转速为 657 R/min 时转差损失功率△P 最大,风机在这一转速范围内转差损失功率△P 比较大,不仅浪费了部分功率,而且▷•●使电机功率因素降低,电机效率下降较多,同时使厂用系统电能 损耗增加。 ③负荷越小,效率越低,而引风机的总效率更低,有一半以上的功率是浪费的。 ④锅炉烟气管道阻力低于同类型 50MW 机组的管道阻力,而引风机设计全压大大高于实际阻力, 其主要原因是引风机考虑了脱硫系统阻力,而实际◆▼烟囱高度高,自拔力大,可以减少引风机出力。此 外采用的是电除尘器而非水膜除尘器,烟道漏风较小,引风机前氧量可能低于 5.2%,其主要原因是 采用了管式空气预热器。 5 引风机改造方案分析 5.1 按照设计煤种针对我公司目前引风机 4 种改造方案,节能改造效果初步估算如表 6; 表 6 风机节能的期望值 风机 蒸汽量 t/h 内效率/% 机械效率/% 电机效率/% 调速效率/% 总效率/% 节约电机功率/kw 引风 机改 变频 180 200 235 260 280 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 95 95 95 95 95 93 93 93 93 93 95 95 97 97 97 97 97 56.1 62.3 73.2 80.7 86.9 56.1 62.3 71.51 71.51 71.51 71.51 71.51 40.46 44.96 52.82 58.21 62.7 41.33 46.0 68.6 78.3 91.9 98.3 101.7 31.8 39.6 54.1 65.7 76.7 33.6 41.8 引风 机改 双速 电机 180 200 235 260 280 引风 机换 180 200 精彩文档 实用标准文案 低速 电机 235 260 280 80 80 80 82 82 82 82 82 97 97 97 97 97 97 97 97 95 95 95 95 95 95 95 95 73.2 80.7 86.9 61.95 68.8 80.9 89.1 96 54.0 59.5 64.1 46.81 52.0 61.1 67.3 72.5 57.3 69.5 81.1 43.3 53.6 73.7 89.4 104.1 引风 机成 套更 换 180 200 235 260 280 5.2 引风机改造方案效益分析 按照目前主蒸汽流量 180 吨/小时和 235 吨/小时两种工况进行比较改造效益, 全年运行 7500 小时, 其中 180 吨/小时工况运行 3500 小时,235 吨/小时工况运行 4000 小时,各方案效益见表 7; 表 7 180 吨/小时和 235 吨/小时工况下改造效益 方案名称 180 吨/小时目前功耗/kw 180 吨/小时改后功耗/kw 节约功率/kw 年运行小时 年节电量/kwh 235 吨/小时目前功耗/kw 235 吨/小时改后功耗/kw 节约功率/kw 年运行小时 年节电量/kwh 年合计节电量/kwh 电价元/kwh 两台效益 /元 设备投资费万元 安装费用/万元 液偶改变频 116.5 47.91 68.59 3500 240065 198.5 106.63 91.87 4000 367480 607545 0.465 565016.85 150 10 电机改双速 116.5 84.69 31.81 3500 111335 198.5 144.41 54.09 4000 216360 327695 0.465 304756.35 20 0 换低速电机 116.5 82.9 33.6 3500 117600 198.5 141.2 57.3 4000 229200 346800 0.465 322524 30 0 成套更换 116.5 73.2 43.3 3500 151550 198.5 124.8 73.7 4000 294800 446350 0.465 415105.5 60 10 采用最小年费用法进行两种调节方法的经济性比较。即比较年费用最小的为最经济方案。年费用 Nf 可按下式计算: 精彩文档 实用标准文案 Nf= r(1+r) /((1+r) –1)×R +C 式中:r—年利率,取 r=7% t—设备的经济运行年,取 t=10 R—设备初投资。 C—项目的年运行费用,只考虑耗电费一项。 电价按 0.465 元/ kwh,由于调度给的计划发电量是以发电机的发电量为准的,在同等的计划发 电量下,厂用电越少,上网电量越多,所以要以上网电价计算,计算结果列表 8 如下: 表 8 四种改造方式经济性比较之一 初投资 R (万元) 年耗电量 (万 kwh) 年耗电费 C (万元) 年费用 Nf 回收年限 年 10 年节约电费用 (万元) 评价 t t 变频调节 双速电机 更换电机 整套更换 不改造 160 20 30 70 0 118.84 174.81 170.99 151.08 240.35 55.26 81.29 79.51 70.25 111.76 78.04 84.13 83.78 80.22 111.76 3.26 0.7 1 1.85 565.02 304.76 322.52 415.11 最经济 次次经济 次经济 较经济 不经济 5.3 引风机改造方案说明 5.3.1 方案之一:拆除液偶换变频,变频器按电机容量 630kw,两套,160 万元,由于电机转速最 3 大只需要 740r/min, 变频器的容量只需要 630* (740/985) *1.2=320kw, 价格还要降低。 表中仍按 630KW 计算。年费用低于改造前,3.26 年可以回收投资。 5.3.2 方案之二:电机改双速电机,比较简单,每台 10 万,两台 20 万全部搞定。年费用低于改造 前,0.7 年可以回收投资。 5.3.3 方案之三:电机更换低速电机,反正最大转速只要 740 转/分,不如买一台低速电机装上,电 机容量也只要 330kw,电机价格 15 万元,基础按原来的不变,基本不需要安装费。年费用低于改造 前,也比改双速电机低,1 年可以回收投资。换下的电机可以做备品或卖掉。 5.3.4 方案之四:电机和风机全部换,电机 15 万,风机 15 万,安装费 5 万,两台合计 70 万元, 年费用低于改造前,1.85 年可以回收投资。 从上表看出最省钱的是改双速电机,年费用最低的是拆除液偶换变频,但初投资高,由于改双速 电机,变速时需要停运风机,而风机是长期运行,负荷是全天在变化,如果负荷发◆■生变化,就切换, 将导致风机的频繁启停,对机组的安全运行构成威胁,并且经济性也会打折扣,通过液偶调速效率也 很低,所以此方案不可以采纳。电机和风机全部更换,拆装工期比较长,并且基础也有可能不符合要 求,根据目前我公司情况, 此方案也不可取。对于更换电机方案,更换电机还采用原来的液力偶合器, 液力偶合器的调速效率将比目前提高很多。但液力偶合器在调速过程中出现转速滑差损失,一般占电 动机输入功率的 10%~15%左右,从长远来分析,低效率的液偶调速越来越被高效的变频调速所代 替,变频调速技术越来越成熟,价格越来越便宜,如果变频容量不按照 630kw 而按照 320kw 要比上 表的 160 万低 50 万左右,并且我公司的液力偶合器已使用一年,设备陆续要出现这样那样的问题, 需要检修和更换备品备件,安全性不是很好,而变频技●术现在比较成熟,即使出现问题切换为工频运 行进行处理,不会常时间影响设备的运行。变频运行时网侧功率因数得到提高: 我公司原电机直接 由工频驱动时功率因数为 0.7 左右,采用高压变频调节系统后,电源侧的功率因数可提高到 0.98 以 上,可进一步节约上游设备的运行费用。 设备运行与维护费用下降: 采用变频调节后,由于通过调节电机转速实现节能,在负荷率较低 时,电机、风机转速也降低,主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻,维护周期可加长,设备 运行寿▲●…△命延长。 用高压变频调速装置后,可对电机实现软启动,启动时电流不超过电机运行额定电流的 1.2 倍, 精彩文档 实用标准文案 对电网无任何冲击,电机使用寿命增长。 操作简单,运行方便,通过 DCS 远程直接给定调节输出频率,实现自动化调节。 4 结论 通过上面对引送风机节电改造方案的分析, 结合公司目前调峰幅度小, 机组全年运行达 8000 h 的实际情况,按照上述理论,风机在挡板全开的情况下,风机在 50%~100%转速下运行风机的内 效率变化不是很大(常时间运行转速下的效率需要风机厂协助进行测量) ,可不对风机本身进行改造, 只在改变风机转速上做文章,所以引风机宜采取更换低速电机或拆除液偶换变频的方案。更换低速电 机方案具有投资少、工期短、不影响原来的运行方式的优点。拆除液偶换变频的方案虽然初投资大, 但年费用最低,节能效果最好,安全性最好,工期短的特点,并顺应节能的发展趋势。所以优先采用 拆除液偶换变频的方案。 参考文献 [1]对本公司引、送风机节电降损的再分析 作者:盛焕程 [2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京:中国电力出版社 [3]泵与风机(第二版),杨诗成,王喜魁,北京,中国电力出版社。 说明:上面是根据盛总的《对本公司引、送风机节电降损的再分析》文章和相关资料整理的,对 方案的分析是我个人观点,最终确定采取那个方案,还需要与设计院和风机厂家等单位研究确定,需 对脱硫阻力、烟道阻力要进行精确测量。 引风机在 60MW 负荷下脱硫装置投入后各参数统计 机 组 蒸汽流量 A 引电 流 A 引液偶 开度 A 引转速 B 引电流 A 烟道压力 真空 A 引入口 挡板开度 #1 #2 机 组 235 40.85 32.5 650.6 41.8 -1042.57 94 100 B 烟道压力 环境温 度A 环境温度 B 排烟温度 A 排烟温度 B B 引液偶开 度 B 引转 速 B 引入口 挡板开度 #1 #2 -1030.06 16 17 145.76 140.17 27.43 655.78 100 精彩文档 实用标准文案 随着供热量的增加, 按照预测主蒸汽流量 235 吨/小时和 260 吨/小时两种工况进行比较改造效益, 全年运行 7500 小时,其中 235 吨/小时工况运行 3500 小时,260 吨/小时工况运行 4000 小时,各方案 效益见表 7; 表 7 235 吨/小时和 260 吨/小时工况下改造效益 方案名称 260 吨/小时目前功耗/kw 260 吨/小时改后功耗/kw 节约功率/kw 年运行小时 年节电量/kwh 235 吨/小时目前功耗/kw 235 吨/小时改后功耗/kw 节约功率/kw 年运行小时 年节电量/kwh 年合计节电量/kwh 电价元/kwh 两台效益 /万元 设备投资费万元 安装费用/万元 初投资 R (万元) 年耗电量 (万 kwh) 液偶改变频 241 142.68 98.32 4000 393280 198.5 106.63 91.87 3500 321545 714825 0.465 664787.25 150 10 年耗电费 C (万元) 电机改双速 241 175.31 65.69 4000 262760 198.5 144.41 54.09 3500 189315 452075 0.465 420429.75 20 0 年费用 Nf 回收年限 年 换低速电机 241 171.48 69.52 4000 278080 198.5 141.2 57.3 3500 200550 478630 0.465 445125.9 30 0 成套更换 241 151.6 89.4 4000 357600 198.5 124.8 73.7 3500 257950 615550 0.465 572461.5 60 10 表 8 四种改造方式经济性比较之一 10 年节约电费用 (万元) 评价 变频调节 双速电机 更换电机 整套更换 不改造 160 20 30 70 0 188.785 241.335 236.024 208.64 331.75 87.785 112.221 109.751 97.018 154.264 110.57 115.07 114.03 106.98 154.26 2.73 0.5 0.71 1.32 664.79 420.43 445.13 572.46 较经济 次次经济 次经济 最经济 不经济 精彩文档

澳门赌场APP