动调轴流风机全工况智能化节能运行研究
发布时间：2021-07-17 11:09
随着能源结构不断调整,火电厂深度调峰作用日益现显。电厂重要辅机动调轴流式风机厂用电率较高,因此如何实现动调轴流式风机全工况高效节能运行,是目前研究的重要课题。本文通过对动叶可调轴流式风机的结构特点、调节原理以及目前运行状况进行综合分析,提出了动调轴流风机全工况智能化节能运行模式,采用叶片调节加变频器调速联合调节的智能化运行方法,可满足电厂深度调峰的需求,保持风机在全工况高效区运行,实现节能效益最大化。同时,通过运行智能化与在线监测的有机结合,使得运行操控更便捷。本文所提出的运行模式也可用于300 MW级以上火电机组。
【文章来源】：热力发电. 2020,49(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
动调轴流风机性能曲线
根据试验统计，动调轴流风机作为电厂送风机时，其运行动叶开度大部分在30%～60%；作为引风机时，动叶开度相当一部分在40%～80%，尤其在机组中、低负荷时动叶开度也是在30%～60%居多。据试验测试结果统计，在机组负荷较高时动调轴流风机运行效率基本在80%以上，而在中、低负荷时运行效率基本在50%～75%。图2为某电厂送风机运行曲线。从图2可以看出，虽然动调轴流风机设计效率高，但此电厂送风机实际运行效率很低，322 MW负荷时风机运行效率不到75%,240 MW负荷时风机运行效率约45%,185 MW负荷时风机运行效率低至20%～30%。这种情况在电厂普遍存在。提高风机运行效率的措施包括更换与烟风系统更为匹配的风机，电动机双速改造，减少叶片数等。由于动调风机动叶叶片短、调节机构部件较多，在特定转速下容易产生共振现象，因此其不能像离心风机或者静调风机一样进行全转速范围调节。
经过对多种节能方案的分析比较，本文提出一种动调风机加变频调速阶梯式智能化调节方式，可使风机在全工况负荷范围内实现高效运行，实现节能效益最大化。动调风机加变频调速阶梯式智能化调节方式基本原理是：在高负荷段（100%～75%），自动降低变频器输出转速，同时动叶自动增加或减少到+5°，并固定变频器转速，负荷变化时只调节动叶角度；当负荷降至75%时，自动降低变频器输出转速，同时动叶自动增加或减少到+5°；同理，在中负荷段时（75%～60%），固定变频器转速，负荷变化时仅调节动叶角度；当负荷进一步降低，同理按照上述方法调节。其调节原理示意如图3所示。该调节方式逻辑设置的关键要点是在每个负荷节点处变频器自动变速，同时调节动叶，这两者之间存在匹配协调的过程，以保持锅炉燃烧稳定及发电负荷稳定。逻辑设置的另一关键点是分转速段，即分几个转速或几个负荷段进行调节。这需要进行负荷与风机运行点的现场试验来确定，即测试出管网阻力特性曲线，根据此曲线转换成与负荷的关系式和风机高效区域来划分转速段。
【参考文献】：
期刊论文
[1]某330 MW机组送风机喘振跳闸分析[J]. 苏攀,于鹏峰,刘林波,韩静. 热能动力工程. 2019(06)
[2]动调轴流风机叶顶间隙对风机性能及失速特性的影响研究[J]. 李凯伦,高国栋,丹慧杰,张振民,郑金,孙大伟. 流体机械. 2018(10)
[3]燃煤机组深度调峰对汽轮机设备的影响[J]. 吴瑞康,华敏,秦攀,包劲松,楼可炜,丁阳俊,樊印龙. 热力发电. 2018(05)
[4]燃煤机组深度调峰技术探讨[J]. 张广才,周科,鲁芬,柳宏刚,周志培,周凌宇. 热力发电. 2017(09)
[5]第二级动叶异常偏转对轴流风机失速的影响[J]. 张磊,曲耀鹏,王松岭,邓宇涵,李康. 热力发电. 2017(07)
[6]规模风电并网条件下火电机组深度调峰的多角度经济性分析[J]. 林俐,邹兰青,周鹏,田欣雨. 电力系统自动化. 2017(07)
[7]第一级单个动叶安装角异常对两级轴流风机旋转失速的影响[J]. 张磊,蒋款,王松岭,张倩. 中国电机工程学报. 2017(06)
[8]新能源电力消纳与燃煤电厂弹性运行控制策略[J]. 刘吉臻,曾德良,田亮,高明明,王玮,牛玉广,房方. 中国电机工程学报. 2015(21)
[9]叶轮机械旋转失速研究进展[J]. 张磊,王松岭,胡晨星. 热力发电. 2014(01)
[10]轴流压气机失速特征识别[J]. 王春瑞,岳林. 航空动力学报. 2011(08)
本文编号：3288060
【文章来源】：热力发电. 2020,49(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
动调轴流风机性能曲线
根据试验统计，动调轴流风机作为电厂送风机时，其运行动叶开度大部分在30%～60%；作为引风机时，动叶开度相当一部分在40%～80%，尤其在机组中、低负荷时动叶开度也是在30%～60%居多。据试验测试结果统计，在机组负荷较高时动调轴流风机运行效率基本在80%以上，而在中、低负荷时运行效率基本在50%～75%。图2为某电厂送风机运行曲线。从图2可以看出，虽然动调轴流风机设计效率高，但此电厂送风机实际运行效率很低，322 MW负荷时风机运行效率不到75%,240 MW负荷时风机运行效率约45%,185 MW负荷时风机运行效率低至20%～30%。这种情况在电厂普遍存在。提高风机运行效率的措施包括更换与烟风系统更为匹配的风机，电动机双速改造，减少叶片数等。由于动调风机动叶叶片短、调节机构部件较多，在特定转速下容易产生共振现象，因此其不能像离心风机或者静调风机一样进行全转速范围调节。
经过对多种节能方案的分析比较，本文提出一种动调风机加变频调速阶梯式智能化调节方式，可使风机在全工况负荷范围内实现高效运行，实现节能效益最大化。动调风机加变频调速阶梯式智能化调节方式基本原理是：在高负荷段（100%～75%），自动降低变频器输出转速，同时动叶自动增加或减少到+5°，并固定变频器转速，负荷变化时只调节动叶角度；当负荷降至75%时，自动降低变频器输出转速，同时动叶自动增加或减少到+5°；同理，在中负荷段时（75%～60%），固定变频器转速，负荷变化时仅调节动叶角度；当负荷进一步降低，同理按照上述方法调节。其调节原理示意如图3所示。该调节方式逻辑设置的关键要点是在每个负荷节点处变频器自动变速，同时调节动叶，这两者之间存在匹配协调的过程，以保持锅炉燃烧稳定及发电负荷稳定。逻辑设置的另一关键点是分转速段，即分几个转速或几个负荷段进行调节。这需要进行负荷与风机运行点的现场试验来确定，即测试出管网阻力特性曲线，根据此曲线转换成与负荷的关系式和风机高效区域来划分转速段。
【参考文献】：
期刊论文
[1]某330 MW机组送风机喘振跳闸分析[J]. 苏攀,于鹏峰,刘林波,韩静. 热能动力工程. 2019(06)
[2]动调轴流风机叶顶间隙对风机性能及失速特性的影响研究[J]. 李凯伦,高国栋,丹慧杰,张振民,郑金,孙大伟. 流体机械. 2018(10)
[3]燃煤机组深度调峰对汽轮机设备的影响[J]. 吴瑞康,华敏,秦攀,包劲松,楼可炜,丁阳俊,樊印龙. 热力发电. 2018(05)
[4]燃煤机组深度调峰技术探讨[J]. 张广才,周科,鲁芬,柳宏刚,周志培,周凌宇. 热力发电. 2017(09)
[5]第二级动叶异常偏转对轴流风机失速的影响[J]. 张磊,曲耀鹏,王松岭,邓宇涵,李康. 热力发电. 2017(07)
[6]规模风电并网条件下火电机组深度调峰的多角度经济性分析[J]. 林俐,邹兰青,周鹏,田欣雨. 电力系统自动化. 2017(07)
[7]第一级单个动叶安装角异常对两级轴流风机旋转失速的影响[J]. 张磊,蒋款,王松岭,张倩. 中国电机工程学报. 2017(06)
[8]新能源电力消纳与燃煤电厂弹性运行控制策略[J]. 刘吉臻,曾德良,田亮,高明明,王玮,牛玉广,房方. 中国电机工程学报. 2015(21)
[9]叶轮机械旋转失速研究进展[J]. 张磊,王松岭,胡晨星. 热力发电. 2014(01)
[10]轴流压气机失速特征识别[J]. 王春瑞,岳林. 航空动力学报. 2011(08)
本文编号：3288060
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