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电站风机从优运用研讨剖析

发布时间:2018-09-08 17:25:07  来源:互联网   阅读:0

电站风机从优运用研讨剖析

1 风机选型

两台锅炉各配有一台送风机和一台引风机,其风机型式如下所示:引风机Y47311No2OD电机N=380kWu=6000Vn=985r/min送风机G47311No18D电机N=310kWu=6000Vn=985r/min

2 风机调节方式的分析

风机风量均有10~20的容量,因此,运行中要设法调节风量使之与锅炉运行负荷相匹配。该电站锅炉风机采用进气预旋调节(又称入口静叶调节或入口端导流器调节),即将导流器安装在介质进口处进行调节。导流器有可转动的导向叶片,气流经导向叶片进入风机。改变导向叶片角度,可以改变气流进入风机时的速度大小和方向,导流器使风进入风机前的气流产生预旋,从而使气流圆周分速度加大,压力降低。导向叶片转动角度越大,风量越小,气流产生的预旋越强烈,压力降低越大,所以风机特性曲线越陡直。进气预旋调节主要是改变风机特性曲线,如所示。风机原特性曲线为曲线0,随导流器导向叶片风机旋转方向的转角增加,依次变为曲线1,2,此种调节方式与进口端节流调节(即通过风机进口的阀门开度来调节风机风量的方式,同时改变管特性与风机特性,节流损失较大)的方式有些差别,无节流损失比较经济,当流量减小60时,比进口节流调节少消耗功率约17.有较高的调节范围和好的经济性,可实现自动调节,广泛使用。但其结构复杂,且存在冲击损失,维修费用较高。

进气预旋调节风机特性曲线变化规律通过以上对进气预旋调节方式的分析可知,其存在冲击损失,因而增加了风机的能耗。因此需要寻找一种更为先进的调节方式,其必须首先满足锅炉负荷度动的要求,其次,无额外损失或损失很小。基于这一需要,经过中外科学工作者的不懈努力,产生了变速调节方式,并逐渐发展成熟起来,在工业领域得到广泛应用。

3 变速调节技术在电站锅炉风机上应用的可行性

3.1 变速调节

变速调节即改变电动机的转速,以改变风机的风量的一种调节方式,从空气动力学理论来讲,改变转速调节是最合理的。由流体力学可知,风量Q与转速n的一次方成正比,风压P与转速n的平方成正比,轴功率N与转速n的三次方成正比,当风量减少,转速下降时,其功率降低很多,例如当风量下降到70,转速也下降到70,则轴功率下降到额定功率的34.3,节能效果十分显着。管道特性曲线,风机原转速n0时的特性曲线为,工况点S0,其风量为Q0;当需要减小风量时,风机转速降为n时,风机特性曲线由变为,工况点为S1,相应风量为Q1,压力为P1.管道中阻力由于风量减少而自行下降,无附加压力损失。因而这种调节方式风机无附加功耗,风机所耗功率是根据实际需要而改变,所以更为经济。此外,还可根据用户需要,只改变压力而不改变流量,或只改变流量,而不改变压力。只是调节后新的工作点,不一定是最高效率点,使效率有所下降。

三种调节方式(改变转速,进气预旋及进口节流)的经济性作了一个比较,曲线1表示进气预旋比进口节流调节所节省的功率,曲线2表示改变转速比进口节流调节所节省的功率。三种调节方法中,显然以转速调节的经济性最佳。对于负荷经常在60~80范围变动的风机,变速调节比进气预旋调节可少消耗在约10的功率。

三种调节方式的经济性比较变速调节的方式很多,如变频调节,变速型工业汽轮机拖动,双馈电机,串级调节,离合器,液力偶合器等。目前较为广泛应用的是变频调速和液力偶合器这两种调节方式。

3.1.1 变频调速

变频调速是交流电动机的一种比较先进和理想的调速方式。它是改变电动机的电源频率来改变电机转速,从而调节风机的转速。变频调速装置具有以下特点:可实现软起动,电动机启动电流降低,避免了对电动机定子绕组绝缘层的冲击,延长电动机寿命;集成化程度高,元件数量大幅度减少,可靠性高;可实现自动控制;效率较高;转速降低,提高了风机本体,轴承等转动机械的磨损;(可与其它调节方式结合使用。

3.1.2 调速型液力偶合器调速

调速型液力偶合器是安装于电动机和风机之间的一种柔性液力传动装置,它的泵轮和涡轮分别与电动机和风机的轴相连接。泵轮和涡轮的尺寸相同,相向布置,分别装有相当数量的叶片,为避免共振,两轮的叶片数相差3~4片。泵轮与涡轮形成的工作油腔内的油(一般为22号汽轮机油)从泵轮的内侧引入,并随电动机轴高速旋转,油在离心力作用下被甩到外侧,形成高速油流

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,冲向对面的涡轮叶片,迫使涡轮一起旋转,同时工作油又沿着涡轮叶片流向内侧,逐步地减速并流回泵轮内侧,形成油的循环,从而将电动机轴转矩传递至风机,达到调节风量的目的。偶合器是利用工作油传递转矩,其具有以下特点:泵轮与涡轮不直接接触,无磨损;可隔离电动机与风机的振动,减小冲击;利用快速充,排流能空载离合,降低起动电流,避免了对电动机绕组绝缘层的冲击,延长电动机寿命,扩大稳定工况范围;无极调速,调速范围20~98;控制方便,可手动,摇控及自动控制;(工作可靠,维修量少,工作寿命长;)价格低廉;可与其它调节方式结合使用。

当然,液力偶合器也存在一部分功率损失等,但这并不影响其优越性能。

3.1.3 变频调速与采用调速型液力偶合器调速的比较

变频调速技术在我国近几年得到很快发展,在各种领域得到广泛应用,但目前这种技术的应用受到一定因素的制约,有技术方面的也有价格方面的因素,国内的变频调速技术只适用于低压小容量电机,而且价格比较昂贵。而对于中型及以上锅炉,风机电机大部分是高压(6000V),大容量,这种变频调速装置国内技术尚不成熟,需从国外进口,价格高昂。因此高压大容量电机采用变频装置目前还不合理。

结合该电站风机的实际情况,电机电压6000V,功率300kW以上,可以选择采用国内生产的调速型液力偶合器调节代替原来的进气预旋调节。

电站锅炉风机采用调速型液力偶合器进行工况调节,技术上可行,经济上合理,具有明显的经济效益。

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