锅炉引风机运行状况分析及改造方案.doc
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1、华北电力大学(北京)成人教育学院毕 业 设 计 专 业 热动 班 级 热动0316 学生姓名 赵艳丽 指导教师 康志忠 2007 年 09 月 28 日华北电力大学(北京)成教学院 2007 届毕业设计(论文)任务书姓名赵艳丽专业热动班级0316毕业设计(论文)题目锅炉引风机运行状况分析及改造方案毕业设计(论文)工作起止时间2007-62007-10地点毕业设计(论文)的内容:由于引风机的裕量过大,从而导致各运行工况的效率都偏低,电耗大。降低引风机的转速是解决引风机裕量过大的有效措施,尤其是对于已投入生产的运行机组引风机的改造项目,采用引风机降转速可以说是一种切实可行、事半功倍的措施。具体做法
2、:保留原电动机的原转速作为高速档,再增加一个低速档,即改造为双速电动机。低速档的转速经综合分析比较,以采用14极,428r/min为宜。这样,在目前的状况下,即使在机组额定负荷下,引风机在低速档运行,仍留有足够的安全裕量。据初步测算,引风机由原转速降低至低速档运行时,11炉两台引风机每年可节电619.9万度。毕业设计(论文)的要求: 教研室主任签名: 指导教师签名: 学 生 签 名: 内容摘要本文通过对引风机运行工况的效率低,电耗大问题的原因进行了分析,并提出改造方案,以达到节能降耗的目的。本文的主要工作如下:1、 分析引风机运行时的状况2、 研究引风机效率低,电耗大的问题3、 针对问题提出相
3、对的解决方案4、 达到节约降耗的结论目录内容摘要3第一章 绪论6第二章 引风机存在的问题62.1引风机选型的容量大62.2本型引风机的最高效率值和调节效率值均较低,与动叶轴流风机相比较,存在较大差距。72.3引风机裕量大,运行工况的效率偏低,电耗量大72.4引风机运行不稳定7第三章 试验结果及引风机运行工况分析83.1引风机的现场热态试验83.2运行工况点参数换算103.3引风机运行工况分析11第四章 提高引风机运行经济性的改造方案及其经济性能分析124.1方案的论证与选定124.1.11炉引风机运行经济性低的主要原因124.1.2提高引风机运行经济性的方案选择12第五章 引风机降转速后的运行
4、经济性和可靠性分析135.1引风机转速为428r/min及375r/min时的运行工况分析135.2引风机降转速后的节电效果估算145.3风机降转速后的经济效益估算165.4引风机降转速后的工作安全裕量的估算165.5确定引风机转速降低值17第六章 引风机运行不稳定的原因分析及解决方案176.1 11引风机运行不稳定的原因分析176.2解决11引风机不稳定运行的方案18第七章结论和建议187.1裕量过大是引风机存在的主要问题之一187.2运行不稳定是引风机存在的另一主要问题197.3把原单速电动机改造为双速电动机的附加要求19参考文献20致谢21 第一章 绪论国华北京热电分公司锅炉引风机为前苏
5、联制造与机组配套的产品,每台炉安装两台,型号为O435001。结构类型为两级叶轮的轴流式风机,采用前导叶静叶调节方式。在转速n500r/min,烟气温度为100时,从引风机特性曲线(见图1)测读出其在最高效率工况点的参数为: 流量=1800103 m3/h(500 m3/s),全压ptF=6200Pa,轴功率Psh=3757kW,风机全效率tF=82.5%。相应的最高全压工况点的参数为:流量=2000103 m3/h(556 m3/s), 全压ptF=7800Pa,轴功率Psh=5490kW,全效率tF=79%。表11炉引风机运行参数的典型值机机组负荷(MW)50045040035030025
6、0电 流(A)11引风机28028028026026026012引风机300300300280280280挡挡板开度()11引风机28222117101212引风机514647383636引风机入口前负压(kPa)-2.44-1.80-1.27第二章 引风机存在的问题2.1引风机选型的容量大表2500MW机组引风机与600MW机组引风机的设计比较全压P(Pa)流量qv(m3/s)轴功率p(Kw)电动机功率Pd(Kw)50500MW静叶可调轴流风机(国华盘电)48125803405560060500MW动叶可调轴流风机(大唐盘电)47825583270355060500MW动叶可调轴流风机(吴泾
7、)48645042929315060500MW动叶可调轴流风机(平圩)412950027834000/2500从表1中可见,引风机本身的额定参数和机组的设计额定参数均大大高于实际运行参数,因此引风机的低效运行,尤其当机组在50额定负荷下运行时,引风机的运行效率仅为18。2.2本型引风机的最高效率值和调节效率值均较低,与动叶轴流风机相比较,存在较大差距。表3(O型)与动叶调节轴流引风机动叶可调参数比较最高效率()流量为50时最高效率的近似值()O型静叶调节轴流引风机8220TLT动叶调节轴流引风机8760VARIAX动叶调节轴流引风机8760三菱动叶调节轴流引风机8960从表3中可见:在引风机5
8、0额定流量工况下运行时,O型静叶调节轴流引风机耗电量约为动叶调节轴流引风机300。2.3引风机裕量大,运行工况的效率偏低,电耗量大由于机组在额定或部分负荷运行时,引风机在低效区运行,当机组负荷在50的额定负荷下运行时,引风机的运行效率不到20。引风机低效的原因,一是引风机的裕量过大,二是此型引风机不但比类似风机的额定效率低,特别是调节效率和运行效率低。由引风机的性能曲线及运行报表有关数据进行综合分析,可以粗略计算出引风机在不同负荷下的耗电量和风机的运行效率。表4全压P(Pa)流量qv(m3/s)轴功率p(Kw)运行效率()风机组额定参数6700556454382机机组设计参数481658036
9、2177机机组负荷500MW2400400200048机机组负荷350MW1800340190032机机组负荷250MW12002701800182.4引风机运行不稳定引风机运行出现抢风现象。发生不稳定工况主要有以下两个原因:一是管路系统阻力损失大;另一个是两台并列运行引风机流量不相等,且相差较大,结果导致运行流量小的引风机的运行工况点位置移动到引风机不稳定工作区。第三章 试验结果及引风机运行工况分析3.1引风机的现场热态试验2000年5月10日1炉引风机现场热态试验结果。表2a 1炉引风机试验数据表项 目单单位工况1工况2工况3工况4工况5工况6工况7发电负荷MW50550745040035
10、0300250炉主蒸汽流量t/h15691576141512331087927771炉主蒸汽压力MPa24.724.624.524.1624.124.224.0炉主蒸汽温度544.5543.5544542.5543.5546545.5炉炉膛负压Pa1101001601851807070排烟气温度165.5166.3157.8147.25149.75142139.25引风机电流A320/300320/300300/280280/280280/260280/260280/260挡挡板开度%31/6232/6031/5622/5218/4514/4011/36风机组转速r/min497/498498
11、/499499/499499/499495/499496/499497/499测风机处静压Pa-971-1015-967-930-925-854-864测风机处烟温149.6151.1149.4141.6136.6134.2130测风机处密度kg/m30.87110.86770.87160.88830.89920.90510.9145测风机处流速m/s24.226.1724.522.8922.2417.7819.13测风机处流量m3/s297.4321.6301.1281.3273.3218.5235.1风风机入口处静压Pa-4468-4580-4290-3500-3000-2400-2200
12、风风机入口处密度kg/m30.84090.83690.84280.86560.88070.89120.9023风风机入口处动压Pa750.4874.6768.3678.2644.3412.6481.6风风机入口处全压Pa-3717-3705-3522-2822-2355-1987-1753风风机出口静压Pa-520-402.5-665-632.5-617.5-600-620风风机出口密度kg/m30.87500.87300.87420.89090.90190.90740.9167风风机出口动压Pa199.7232.2205.1182.5174.4112.2131.3风风机出口全压Pa-320.
13、3-170.3-459.9-450-443.1-487.8-488.7风风机全压Pa3396.73534.73061.82371.81912.11499.61229.7电风机输入功率kW1985.120451939.31693.61582.31425.71395.8测风机处静压Pa-1263-1187-1158-1213-1130-1120-1130测风机处烟温152.3152.3150.6146142.4139.2134.2测风机处密度kg/m30.86310.86370.86750.87650.88480.89180.9027测风机处流速m/s37.8236.0434.3135.3531.
14、5731.0330.23测风机处流量m3/s467.76442.89421.6434.4388381.3371.5风风机入口静压Pa-4678-4570-4113-3713-3050-2700-2600风风机入口密度kg/m30.83370.83460.84190.85470.86790.87780.8894风风机入口动压Pa1753.31591.814431540.41232.61196.51148.1风风机入口全压Pa-2925-2978-2670-2173-1817-1504-1452风风机出口静压Pa-409-400-404-400-450-460-520风风机出口密度kg/m30.8
15、7040.87050.87400.88360.89080.89760.9081风风机出口动压Pa465.1422.7385412.7332.8324.13121.4风风机出口全压Pa57.122.7-1912-117.2-135.9-208.6风风机全压Pa2981.8300126512184.61700.21367.61243.4电风机输入功率kW21152033.71910.11803.91636.51530.31521.8由试验数据求各运行工况点的轴功率和全效率由于现场条件所限,上述现场热态试验未能测出引风机各工况的轴功率,只测出了电动机的输入功率,为此下面必须求出引风机各工况点的轴功率
16、Psh和全效率tF。由电动机的输入功率求引风机的轴功率Psh,需要已知电动机效率曲线,但制造厂并未提供这一资料,而在现场测定电动机效率又有较大难度,为此,下面采用前苏联B.H.特列姆鲍夫利亚等编写的锅炉设备热工试验中推荐的经验公式确定电动机效率:(见田正渠等译的锅炉设备热工试验,电力工业出版社,1982)(1)式中:-电动机效率(%)-电动机输入功率(kW)与-分别为电动机的额定功率和额定效率,已知=5600kW,=0.96由式(1)和试验数据、PtF、可求出引风机各运行工况点的轴功率Psh及全压效率tF值,如表3a所示:(联轴器为齿形联轴器,故传动效率为100%)。表3a 引风机各工况点的P
17、sh和tF运运行工况点1234567(kW)引风机1985204519391649158214261396引风机2115203419101804163615301522(%)引风机92.192.392.091.190.689.889.0引风机92.592.391.991.590.990.489.2Psh(kW)引风机1828188817921543143312801242引风机1956187717551651148713831358tF(%)引风机55.360.251.443.236.525.623.3引风机71.370.863.757.544.437.734.03.2运行工况点参数换算为把运
18、行工况点的试验值绘制到引风机的调节特性曲线上,需把试验值换算为烟气温度为100,引风机转速为500r/min条件下的值,使之与引风机调节特性曲线的烟气温度和转速条件相一致。换算公式为: (2) (3) (4)式中:,-换算后的参数值。500r/min,=0.984kg/m3表4a与表5a为把试验测出的参数值换算为引风机设计参数的换算结果。表4a 11引风机的参数换算结果运运行工况点1234567n(r/min)497498499499495496497 (kg/m3)0.84090.83690.84240.86560.88070.89120.9023 (m3/s)297.4321.6301.1
19、281.3273.3218.5235.1(Pa)3396.73534.73061.82371.81912.11499.61229.7(kW)1828188817921543143312801242 (m3/s)299.2322.9301.7281.9276.1220.3236.5(Pa)4021418935882706217916831358(kW)2177224621041764165014481380tF(%)55.360.251.443.236.525.623.3表5a 12引风机的参数换算结果运 运行工况点 1234567n(r/min)498499499499499499499(kg
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