動調(diào)軸流風(fēng)機全工況智能化節(jié)能運行研究
發(fā)布時間:2021-07-17 11:09
隨著能源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,火電廠深度調(diào)峰作用日益現(xiàn)顯。電廠重要輔機動調(diào)軸流式風(fēng)機廠用電率較高,因此如何實現(xiàn)動調(diào)軸流式風(fēng)機全工況高效節(jié)能運行,是目前研究的重要課題。本文通過對動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)特點、調(diào)節(jié)原理以及目前運行狀況進行綜合分析,提出了動調(diào)軸流風(fēng)機全工況智能化節(jié)能運行模式,采用葉片調(diào)節(jié)加變頻器調(diào)速聯(lián)合調(diào)節(jié)的智能化運行方法,可滿足電廠深度調(diào)峰的需求,保持風(fēng)機在全工況高效區(qū)運行,實現(xiàn)節(jié)能效益最大化。同時,通過運行智能化與在線監(jiān)測的有機結(jié)合,使得運行操控更便捷。本文所提出的運行模式也可用于300 MW級以上火電機組。
【文章來源】:熱力發(fā)電. 2020,49(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
動調(diào)軸流風(fēng)機性能曲線
根據(jù)試驗統(tǒng)計,動調(diào)軸流風(fēng)機作為電廠送風(fēng)機時,其運行動葉開度大部分在30%~60%;作為引風(fēng)機時,動葉開度相當一部分在40%~80%,尤其在機組中、低負荷時動葉開度也是在30%~60%居多。據(jù)試驗測試結(jié)果統(tǒng)計,在機組負荷較高時動調(diào)軸流風(fēng)機運行效率基本在80%以上,而在中、低負荷時運行效率基本在50%~75%。圖2為某電廠送風(fēng)機運行曲線。從圖2可以看出,雖然動調(diào)軸流風(fēng)機設(shè)計效率高,但此電廠送風(fēng)機實際運行效率很低,322 MW負荷時風(fēng)機運行效率不到75%,240 MW負荷時風(fēng)機運行效率約45%,185 MW負荷時風(fēng)機運行效率低至20%~30%。這種情況在電廠普遍存在。提高風(fēng)機運行效率的措施包括更換與煙風(fēng)系統(tǒng)更為匹配的風(fēng)機,電動機雙速改造,減少葉片數(shù)等。由于動調(diào)風(fēng)機動葉葉片短、調(diào)節(jié)機構(gòu)部件較多,在特定轉(zhuǎn)速下容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象,因此其不能像離心風(fēng)機或者靜調(diào)風(fēng)機一樣進行全轉(zhuǎn)速范圍調(diào)節(jié)。
經(jīng)過對多種節(jié)能方案的分析比較,本文提出一種動調(diào)風(fēng)機加變頻調(diào)速階梯式智能化調(diào)節(jié)方式,可使風(fēng)機在全工況負荷范圍內(nèi)實現(xiàn)高效運行,實現(xiàn)節(jié)能效益最大化。動調(diào)風(fēng)機加變頻調(diào)速階梯式智能化調(diào)節(jié)方式基本原理是:在高負荷段(100%~75%),自動降低變頻器輸出轉(zhuǎn)速,同時動葉自動增加或減少到+5°,并固定變頻器轉(zhuǎn)速,負荷變化時只調(diào)節(jié)動葉角度;當負荷降至75%時,自動降低變頻器輸出轉(zhuǎn)速,同時動葉自動增加或減少到+5°;同理,在中負荷段時(75%~60%),固定變頻器轉(zhuǎn)速,負荷變化時僅調(diào)節(jié)動葉角度;當負荷進一步降低,同理按照上述方法調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)原理示意如圖3所示。該調(diào)節(jié)方式邏輯設(shè)置的關(guān)鍵要點是在每個負荷節(jié)點處變頻器自動變速,同時調(diào)節(jié)動葉,這兩者之間存在匹配協(xié)調(diào)的過程,以保持鍋爐燃燒穩(wěn)定及發(fā)電負荷穩(wěn)定。邏輯設(shè)置的另一關(guān)鍵點是分轉(zhuǎn)速段,即分幾個轉(zhuǎn)速或幾個負荷段進行調(diào)節(jié)。這需要進行負荷與風(fēng)機運行點的現(xiàn)場試驗來確定,即測試出管網(wǎng)阻力特性曲線,根據(jù)此曲線轉(zhuǎn)換成與負荷的關(guān)系式和風(fēng)機高效區(qū)域來劃分轉(zhuǎn)速段。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某330 MW機組送風(fēng)機喘振跳閘分析[J]. 蘇攀,于鵬峰,劉林波,韓靜. 熱能動力工程. 2019(06)
[2]動調(diào)軸流風(fēng)機葉頂間隙對風(fēng)機性能及失速特性的影響研究[J]. 李凱倫,高國棟,丹慧杰,張振民,鄭金,孫大偉. 流體機械. 2018(10)
[3]燃煤機組深度調(diào)峰對汽輪機設(shè)備的影響[J]. 吳瑞康,華敏,秦攀,包勁松,樓可煒,丁陽俊,樊印龍. 熱力發(fā)電. 2018(05)
[4]燃煤機組深度調(diào)峰技術(shù)探討[J]. 張廣才,周科,魯芬,柳宏剛,周志培,周凌宇. 熱力發(fā)電. 2017(09)
[5]第二級動葉異常偏轉(zhuǎn)對軸流風(fēng)機失速的影響[J]. 張磊,曲耀鵬,王松嶺,鄧宇涵,李康. 熱力發(fā)電. 2017(07)
[6]規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)條件下火電機組深度調(diào)峰的多角度經(jīng)濟性分析[J]. 林俐,鄒蘭青,周鵬,田欣雨. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(07)
[7]第一級單個動葉安裝角異常對兩級軸流風(fēng)機旋轉(zhuǎn)失速的影響[J]. 張磊,蔣款,王松嶺,張倩. 中國電機工程學(xué)報. 2017(06)
[8]新能源電力消納與燃煤電廠彈性運行控制策略[J]. 劉吉臻,曾德良,田亮,高明明,王瑋,牛玉廣,房方. 中國電機工程學(xué)報. 2015(21)
[9]葉輪機械旋轉(zhuǎn)失速研究進展[J]. 張磊,王松嶺,胡晨星. 熱力發(fā)電. 2014(01)
[10]軸流壓氣機失速特征識別[J]. 王春瑞,岳林. 航空動力學(xué)報. 2011(08)
本文編號:3288060
【文章來源】:熱力發(fā)電. 2020,49(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
動調(diào)軸流風(fēng)機性能曲線
根據(jù)試驗統(tǒng)計,動調(diào)軸流風(fēng)機作為電廠送風(fēng)機時,其運行動葉開度大部分在30%~60%;作為引風(fēng)機時,動葉開度相當一部分在40%~80%,尤其在機組中、低負荷時動葉開度也是在30%~60%居多。據(jù)試驗測試結(jié)果統(tǒng)計,在機組負荷較高時動調(diào)軸流風(fēng)機運行效率基本在80%以上,而在中、低負荷時運行效率基本在50%~75%。圖2為某電廠送風(fēng)機運行曲線。從圖2可以看出,雖然動調(diào)軸流風(fēng)機設(shè)計效率高,但此電廠送風(fēng)機實際運行效率很低,322 MW負荷時風(fēng)機運行效率不到75%,240 MW負荷時風(fēng)機運行效率約45%,185 MW負荷時風(fēng)機運行效率低至20%~30%。這種情況在電廠普遍存在。提高風(fēng)機運行效率的措施包括更換與煙風(fēng)系統(tǒng)更為匹配的風(fēng)機,電動機雙速改造,減少葉片數(shù)等。由于動調(diào)風(fēng)機動葉葉片短、調(diào)節(jié)機構(gòu)部件較多,在特定轉(zhuǎn)速下容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象,因此其不能像離心風(fēng)機或者靜調(diào)風(fēng)機一樣進行全轉(zhuǎn)速范圍調(diào)節(jié)。
經(jīng)過對多種節(jié)能方案的分析比較,本文提出一種動調(diào)風(fēng)機加變頻調(diào)速階梯式智能化調(diào)節(jié)方式,可使風(fēng)機在全工況負荷范圍內(nèi)實現(xiàn)高效運行,實現(xiàn)節(jié)能效益最大化。動調(diào)風(fēng)機加變頻調(diào)速階梯式智能化調(diào)節(jié)方式基本原理是:在高負荷段(100%~75%),自動降低變頻器輸出轉(zhuǎn)速,同時動葉自動增加或減少到+5°,并固定變頻器轉(zhuǎn)速,負荷變化時只調(diào)節(jié)動葉角度;當負荷降至75%時,自動降低變頻器輸出轉(zhuǎn)速,同時動葉自動增加或減少到+5°;同理,在中負荷段時(75%~60%),固定變頻器轉(zhuǎn)速,負荷變化時僅調(diào)節(jié)動葉角度;當負荷進一步降低,同理按照上述方法調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)原理示意如圖3所示。該調(diào)節(jié)方式邏輯設(shè)置的關(guān)鍵要點是在每個負荷節(jié)點處變頻器自動變速,同時調(diào)節(jié)動葉,這兩者之間存在匹配協(xié)調(diào)的過程,以保持鍋爐燃燒穩(wěn)定及發(fā)電負荷穩(wěn)定。邏輯設(shè)置的另一關(guān)鍵點是分轉(zhuǎn)速段,即分幾個轉(zhuǎn)速或幾個負荷段進行調(diào)節(jié)。這需要進行負荷與風(fēng)機運行點的現(xiàn)場試驗來確定,即測試出管網(wǎng)阻力特性曲線,根據(jù)此曲線轉(zhuǎn)換成與負荷的關(guān)系式和風(fēng)機高效區(qū)域來劃分轉(zhuǎn)速段。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某330 MW機組送風(fēng)機喘振跳閘分析[J]. 蘇攀,于鵬峰,劉林波,韓靜. 熱能動力工程. 2019(06)
[2]動調(diào)軸流風(fēng)機葉頂間隙對風(fēng)機性能及失速特性的影響研究[J]. 李凱倫,高國棟,丹慧杰,張振民,鄭金,孫大偉. 流體機械. 2018(10)
[3]燃煤機組深度調(diào)峰對汽輪機設(shè)備的影響[J]. 吳瑞康,華敏,秦攀,包勁松,樓可煒,丁陽俊,樊印龍. 熱力發(fā)電. 2018(05)
[4]燃煤機組深度調(diào)峰技術(shù)探討[J]. 張廣才,周科,魯芬,柳宏剛,周志培,周凌宇. 熱力發(fā)電. 2017(09)
[5]第二級動葉異常偏轉(zhuǎn)對軸流風(fēng)機失速的影響[J]. 張磊,曲耀鵬,王松嶺,鄧宇涵,李康. 熱力發(fā)電. 2017(07)
[6]規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)條件下火電機組深度調(diào)峰的多角度經(jīng)濟性分析[J]. 林俐,鄒蘭青,周鵬,田欣雨. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(07)
[7]第一級單個動葉安裝角異常對兩級軸流風(fēng)機旋轉(zhuǎn)失速的影響[J]. 張磊,蔣款,王松嶺,張倩. 中國電機工程學(xué)報. 2017(06)
[8]新能源電力消納與燃煤電廠彈性運行控制策略[J]. 劉吉臻,曾德良,田亮,高明明,王瑋,牛玉廣,房方. 中國電機工程學(xué)報. 2015(21)
[9]葉輪機械旋轉(zhuǎn)失速研究進展[J]. 張磊,王松嶺,胡晨星. 熱力發(fā)電. 2014(01)
[10]軸流壓氣機失速特征識別[J]. 王春瑞,岳林. 航空動力學(xué)報. 2011(08)
本文編號:3288060
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