由于电站装置系统中设计性能参数的裕量系数取值过大,以及漏气等因素,使送风机的运行效率很低,其正常运行工况的性能参数应为
进口容积流量 QV0 = 864000 m3/h ;进口压力 pj =81104 Pa ;进口温度 Tj =287 K ;全压 ptf =9200Pa 。
运行工况的流量是设计工况的1.0536倍,全压是设计工况的0.596倍。如果按照全压值富裕系数 1.2考虑 , 其全压的预期值应为12860Pa ,而运行工况的全压仅9200Pa, 可见运行工况的偏离主要是因漏气造成的。其耗电量接近电机的额定负荷 4500 kW 。原设备上没有变转速调节设备,只能用调节门调节,调节门开度为30o,而图1上的K工况点,远远偏离高效率区域 C ,所以运行效率低、耗功大。分析这些运行参数,可以得到这样的几点结论: (1) 运行工况远远偏离了设计工况,管网阻力曲线远远小于用户预期的阻力曲线。因此,不得不关小调节门的开度,让管网阻力曲线与全压和流量曲线有一个交点,即运行工况点,调节门开度小,又在大流量区,其内效率肯定很低,估算运行效率为0.55;(2)偏离了装置的设计运行参数,使装置的运行效率不能达到预期设计值,风机的耗功高,使电机满负荷运行,很不经济,降低了装置的运行效率。
如果仅按个性化设计的要求来改造送风机,按实测参数来改造可得如下结果。
考虑多个运行工况的要求,适当提高全压,改造送风机的性能参数为
进口容积流量QV0 =866000m3/h ;进口压力pj =81104Pa ;进口温度Tj =287K ;全压 ptf = 10120 Pa 。
现场改造通常要求电机、机壳、轴承不改动,仅改造转子和进口圈等零件,若按个性化设计来改造,其选型为6-48×2№26 ,其计算的性能参数为
进口容积流量QV0 =866000m3/h ;进口压力pj =81104Pa ;进口温度Tj =287K ;全压 ptf =10160Pa ;
从图1还可看出:个性化设计改造后风机性能曲线4的最佳效率点与改造设计工况点 B 重合,实测运行工况点 K 也落在最佳效率点附近,所以运行工况效率的提高得到了保证。
如果按内功率来计算节能, 个性化设计改造后的选型为6-48×2 №26,所需的内功率仅为2924kW ,比原装机组的内功率3878kW 每小时可节能954kW ,每年可节省835.704万kW·h 电,若每 kW·h 电价按 0.2元计算,那么一年可节省167.1408 万元。若按电机的实耗功率来比较,那经济效益会更高。可见,节能带来的经济效益是非常巨大的。
图 1 还示出了第二种改造方案,不改变风机转子,只增添变速设备,将风机的转速降到832 r/min ,风机的特性曲线变为5,运行工况点B和K都在高效率区域内,同样能达到节能的目的。
例 2 :某地石化总厂,一台燃油锅炉的送风机,选用汽轮机驱动。其型号为 G4-73 № 20 ,按设计要求性能为 进口容积流量QV0=177230 m3/h ;进口压力pj=101104 Pa ;进口温度Tj=287K;全压ptf =3211Pa ;
现场调查反映,该锅炉系统运行状态十分不好,不仅锅炉蒸汽产量达不到额定值,送风机压力也很小,升不上去,全压值 p tf=600Pa 。送风机的耗功还很高,虽有汽轮机转速调节,降低转速当然可以降低功耗,但会使锅炉的蒸汽产量下降,不得不维持高转速、高功耗、低效率、低产量运行。分析原因是这个锅炉采用了新型改进锅炉,空气进炉膛的喷嘴面积过大,风速小,达不到设计风速,主要是预热器的漏气量很大,致使风机全压达不到额定值。从图2可看出:管网阻力值偏离设计值太大,即使有转速调节仍然不能使运行工况移到高效率区域内,以达到节能的目的。因为管网阻力曲线大部分都处于低效率区域内。对于这种锅炉的管网阻力系统要想改变运行工况的效率,只有改变管网阻力曲线,增加管网阻力,同时还要减少漏气。改造管网阻力,直到满足系统要求后,实测出新管网阻力曲线,再按照新的管网阻力参数去进行风机个性化设计,使送风机运行工况处在高效率区域内,实现经济运行。
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