关于空冷岛风机电耗的分析与探讨

乌拉山发电厂空冷岛风机电耗分析与探讨

Coulometry on fans of air-cooling system of Wulashan Power lant

夏瑞春闫志华梁纯斌贺兰柱魏俊峰

（内蒙古乌拉山发电厂，内蒙古巴彦淖尔 014407）

[摘要]乌拉山发电厂直接空冷发电机组，其空冷岛风机的功率消耗，在厂用电率中占有很大比例，最大时约占到17%左右。如何进行空冷风机的优化运行，在既不影响煤耗，又能节约厂用电，是我们共同需要探讨的问题。

[关键词] 直接空冷.空冷凝汽器.经济性分析

乌拉山发电厂三期#4、5机组为国产第一台2×300MW燃煤直接空冷发电机组，配哈尔滨锅炉厂生产的1056t/h自然循环锅炉，汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK300—16.7/537/537亚临界、中间再热、双缸双排汽、单轴、直接空冷冷凝式，额定功率主汽流量943.8t/h，额定背压15Kpa，凝汽量688.2t/h，冷却方式为单元制空气直接冷却机力通风。考虑到防风，每台机组装有5排×6列共30台160kw哈尔滨空调有限公司制造的冷却变频风机，冷却面积86.3256万平方米，冷却面积比进口空冷风机大11万平方米左右。风机为ACC自动控制。在夏季干球温度为34℃，外界环境风速5m/s，风机100%转速情况下，保证汽轮机排汽背压不大于28Kpa。

1、空冷风机的耗电问题

空冷岛不仅体积庞大，而且涉及到电气、热工、机务等多个专业。空冷机组由于风机多，电耗大，风机的电耗平均占厂用电耗的10%左右。一般占总发电量的1.3—1.6%。它的优化运行空间很大。做好了可以带来可观的经济效益。

当空冷风机在100%转速下运行时，风机消耗功率为3333kw.h，风机消耗的厂用电率为1.1%，约占机组厂用电率的12%左右。一列风机全部停止运行，其余各列风机频率全部为50赫兹, 风机消耗功率为2910kw.h，风机消耗的厂用电率为0.97%，约占机组厂用电率的10.8%左右。所有风机全部运行，其中顺流风机频率全部为40赫兹，逆流风机频率全部为45赫兹, 风机消耗功率为1950kw.h，风机消耗的厂用电率为0.65%，约占机组厂用电率的7.25%左右。如果将风机转速降至88%，风机消耗功率为1740kw.h，风机消耗的厂用电率为0.7%，约占机组厂用电率的6%左右。节电效果非常显著。

2、空冷风机的耗电试验：

2．1机组投产后，在提高机组效率，降低发电成本上我们做了积极的工作。在空冷的优化运行方面，我们从以下两个方面作了工作：

一是合理调整运行方式，取得最佳真空值，使煤耗和电耗的总耗达到最小以取得最小的发电成本。

二是在同一负荷和最佳真空下，调整风机的运行方式，使风机电耗达到最小，有效的降低电耗。减少发电成本。为此我们多次进行了试验，其中一次我们进行了如下试验：

2.2 一列风机（20列）全部停止运行，其余各列风机频率全部为50赫兹：

2.3 一列风机（20列）全部停止运行，该列所有风机油泵全停，风机停电。其余各列风机频率全部为50赫兹：

2.4所有风机全部运行，其中顺流风机频率全部为40赫兹，逆流风机频率全部为45赫兹：

2.5所有风机全部运行，其中顺流风机频率全部为40赫兹，逆流风机频率全部为40赫兹：

3、试验数据如下：

4、根据试验数据分析：

4.1当20列风机全部停止运行，其余各列风机频率全部为50赫兹与20列风机全部停止运行，20列所有风机油泵全停，风机停电。其余各列风机频率全部为50赫兹这两种运行方式下，风机耗电没有变化。

4.2当所有风机全部运行，其中顺流风机频率全部为40赫兹，逆流风机频率全部为45赫兹时，电耗由2910千瓦时降至1950千瓦时，降低960千瓦时。

4.3当所有风机全部运行，其中顺流风机频率全部为40赫兹，逆流风机频率全部为40赫兹时，电耗由2910千瓦时降至1740千瓦时，降低1170千瓦时。但是由于环境温度升高，机组真空下降9.7Kpa。

从试验可以看出，在真空基本不变的的情况下，将所有风机降速比停几台风机运行电耗小的多。所以空冷优化运行应注意空冷岛正常运行期间，尽量保持同列中各风机的频率相同，低负荷时尽可能保持各列风机多投、低频运行。

5、问题探讨

5.1 内蒙古地区昼夜温差大，机组在夜间低负荷运行，环境温度低于25℃时，可将风机转速降速运行，降速时，尽量使机组的真空变化不大于2Kpa，汽轮机效率变化不明显。

5.2 春、秋两季当室外环境温度低于25℃，机组低负荷运行时，空冷风机也可降速运行。真空或者背压控制与上述方法相同。

5.3空冷岛正常运行期间，尽量保持同列中各风机的频率相同，低负荷时尽可能保持各列风机多投、低频运行。

5.4机组夜间低负荷运行时,ACC控制系统可投入自动控制，应将机组背压设置的稍高一些，以保证顺流风机能够降速运行。当然风机的降速运行必须是有依据的，否着降速引起

的真空下降会使发电煤耗过多增加，当煤耗增加的费用大于风机降速节电省下的费用时便得不赏识了。

5．5初步测算直接空冷机组所有风机一半转速运行电耗是所有风机全速运行电耗的1/（5—6）。风机降速70—80%，可使厂用电率降低0.3—0.5个百分点，可年节约电耗费用300—400万元。经济效益可观。这一项目适用于所有的直接空冷机组，是直接空冷机组的经济运行的依据。

6、结束语:

我厂#4号机2006年6月初投产，已运行4300多小时，五号机2006年9月低投产，已运行1680多小时，从7月份开展空冷优化运行以来，#4机已运行四个多月，风机节电约：120×24×1100=316.8万千瓦时，节省资金近70万元。#5机已运行两个多月，风机节电约：60×24×1100=158.4万千瓦时，节省资金近35万元。取得了巨大的经济效益。

#4、5机从投产到现在，平均背压只有16.2KP，说明我们的机组真空情况良好，空冷的优化运行已经取得了显著的成果。特别在风机节电方面取得了宝贵的经验。

当然直接空冷的优化运行同时要考虑长期的利益，如风机的寿命及检修费用，空冷系统的腐蚀等问题。还需要我们不断的探索和总结。我们将在总结经验的基础上，在来年进一步做好这项工作。

参考文献

[1] 哈尔滨汽轮机厂300MW燃煤空冷机组汽轮机说明书。

[2] 哈尔滨空调有限公司《300MW燃煤空冷机组汽轮机空冷岛技术协议》。

[作者简介] 夏瑞春（1964—），男，内蒙古人，毕业于内蒙古工业大学助理工程师，现从事汽机运行管理工作