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摘要：节能就是应用技术上现实可靠、经济上可行合理、环境和社会都可以接受的方法，有效地利用能源，提高用能设备或工艺的能量利用效率。所以本文通过对现有火力发电厂风机运行效率低、能耗高的原因进行了分析，提出了节能改造的途径及对现有风机进行改造节能的实例。
关键词：火电厂；风机；节能
随着社会的进步，对能源的消耗也在进一步的增加，在当前形势下，大力提倡节能减排是社会发展的必要。对于在火电厂中风机节能一方面能够减少企业成本，二方面也是为了适应当下的环境。以下将从火电厂风机的各方面分析来探讨实现风机节能的途径。
一、风机运行效率低的主要原因分析
在火力发电厂进行现场安装及调试时，常会遇到风机运行中压力达不到设计要求，电机却超电流的现象"经归纳分析，主要有以下原因：
1、管网阻力设计计算
锅炉通风系统的管网阻力设计计算与实际偏离太大。经过多方面调查及电厂DCS系统风机数据显示分析，发现造成这一结果的原因之一是空气流道侧往烟气道侧漏气，空气沿程流过对流过热器、省煤器、空气预热器时都有空气泄漏。虽然在计算空气量时也考虑到了漏气量，但是并没有考虑漏气对系统管网阻力的影响。通常后果就是总阻力下降，使系统总的管网阻力曲线往大流量方向偏移，使运行工况远远偏离设计工况，造成流量大、全压下降、效率低，风机在大流量、低效区运行，消耗功率增加，甚至超载运行，更甚者还引起锅炉的载荷下降。
造成锅炉通风系统的管网阻力设计计算与实际偏离太大的原因之二是锅炉系统设计中，一次、送、引风机的流量和全压在整个设计过程中层层加码。在实际计算系统阻力时往往是锅炉厂计算后加一些余量，电力设计院在系统设计中再加一点系数，尽管风机制造厂设计选型通常不加余量，送、引及一次风机的裕量系数选到超过20%-40%是比较常见的。这在设计过程中就已使设计工况偏离了理论的运行工况，这种偏离也使运行工况远远偏离风机的最高效率点。
2、风机制造厂的设计选型问题
全国风机制造厂上千家，大中型制造厂也有几十家，但设计技术水平相差很大，生产的产品类型差别也很大。绝大部分制造厂都处于按系列规格性能参数选型销售，没有个性化设计能力和技术，这样就很难保证用户要求的额定工况点在最高效率点上或在高效率区域内。根据火力发电厂运行中工况点多，设计工况与实际运行工况偏差大的特性。。
二、现场风机运行和改造的实例
案例1：某地发电厂引风机由于锅炉厂及设计院重复计算全压裕量，给定压力裕量系数过大，导致风机在机组并网满发时（MCR工况）其进口调节门开度仅为30%；
在处理问题中经过核算发现，在给定风机参数前，锅炉厂计算阻力损失后加30%余量提供给设计院，设计院计算管网阻力损失后加30%余量提供给风机厂，引风机实际全压裕量系数变为1.69。
案例2
某地发电厂，由于漏气因素和流量、全压裕量系数过大使
参数/单位 TB工况 MCR工况 送风机的裕量系数
进口容积流量/m?/h 820000 653302 1.2552
进口绝对压力/pa 81104 81104
进口温度/℃ 14 14
全压/pa 14985 11135 1.3458
表1 设计院的工况参数
风机运行工况远远偏离设计工况，运行效率低，功耗大。该厂发电量为325MW
选用一台送风机，介质为空气，设计院的工况参数见表1。原风机设计选型：型号为G8-2x39Ns27F风机，其性能参数见表2。
机组并网满发后（MCR工况），通过电厂DCS系统显示的系统参数：进口容积流量 ；进口温度 ；全压Ptf=9200Pa；出口温度t=49℃。以实际运行参数与设计院给定BMCR工况参数对比，不难发现：实际运行的管网阻力参数远远偏离设计院给定BMCR工况参数，使送风机的运行效率很低，致使风机进口调节门开度不到30%，风机即可达到满发要求，而风机也因进入大流量区工作而出现超电流现象。
考虑到机组运行的经济性及可靠性，同时兼顾机组现有的状况，在该送风机改造方案的制作上用最小的定子件改变量。通过流场分析，结合多年的系统分析经验，匹配新的叶轮，达到相对最大的改善效果。
新的叶轮安装使用后，机组并网满发后CMCR工况）运行参数，风机进口调节门开度56%，进口容积流量 ；进口温度tj=14℃；全压ptf=9180Pa；出口温度t=42℃。出口温度的降低说明随着风机进口调节门开度的增大，气流由调节门一进气箱一进风口一叶轮进口的流场在改善，涡流损失及摩擦损失减小。电流下降18A，实现了节能效果。
三、提高风机运行效率途径的设想
1）成立火力发电装备增产节能改造专家咨询中心，可以是常设机构，也可以是临时机构，但人员需相对固定，应由主机、辅机各种主要设备经验丰富的专家组成，至少应包括电站系统设计、锅炉系统设计、汽轮机、发电机、风机、水泵等专业的专家。
2）提高风机管网系统阻力计算的可靠性，降低流量和压力的富裕系数，避免运行工况偏离设计额定工况，偏离最高效率区域；同时改造流程中的漏气问题，这些都会造成管网阻力曲线的改变，致使运行工况往大流量、低阻力方向偏移，远离高效率区域，造成高功耗、低效率运行。但改变这种状况很难，有专家提出采用正压通风系统，取消引风机，此意见值得考虑，应尽快试验一下。
3）风机管网系统改造后，最好实测出管网的阻力，根据新系统运行参数的要求重新按个性化设计的要求来改造风机，保证设计工况处于高效率区域内。
4）选择具有高效率、高效率区域宽广特性的新型风机。近10多年以来风机行业的主要厂家，先后从国外引进了具有先进技术水平的新型风机，例如动叶可调轴流式通风机、静叶可调轴流式通风机、离心式斜流通风机等。最值得推荐的是动叶可调轴流式通风机，最高内效率达到89%，而且可以通过调节转子叶片的安装角，扩大高效率区域的范围。至于引风机叶片的耐磨问题，现在解决办法很多，如叶片表面喷涂高铬合金、碳化钨等，现己有成功的使用经验。
四、总结
综上所述，火力发电厂的设备改造节能工作任重而道远，相关设备的制造厂还应积极配合提高本企业的技术水平，以满足用户设备改造的要求。
参考文献
[1]中国动力工程学会.火力发电设备技术手册f列.机械工业出版社，2003.
[2]商景泰.通风机手册M.机械工业出版社，1994.
[3]刘光铸，石雪松，高义.离心通风机个性化设计与制造[J].风机技术，2004.
谢倩（1986.3-），女，四川成都人，四川大学本科，研究方向：机械设计
张雯娣（1987.2-），四川广汉人，西南科技大学本科，研究方向：机械设计，
关键词：火电厂；风机；节能
随着社会的进步，对能源的消耗也在进一步的增加，在当前形势下，大力提倡节能减排是社会发展的必要。对于在火电厂中风机节能一方面能够减少企业成本，二方面也是为了适应当下的环境。以下将从火电厂风机的各方面分析来探讨实现风机节能的途径。
一、风机运行效率低的主要原因分析
在火力发电厂进行现场安装及调试时，常会遇到风机运行中压力达不到设计要求，电机却超电流的现象"经归纳分析，主要有以下原因：
1、管网阻力设计计算
锅炉通风系统的管网阻力设计计算与实际偏离太大。经过多方面调查及电厂DCS系统风机数据显示分析，发现造成这一结果的原因之一是空气流道侧往烟气道侧漏气，空气沿程流过对流过热器、省煤器、空气预热器时都有空气泄漏。虽然在计算空气量时也考虑到了漏气量，但是并没有考虑漏气对系统管网阻力的影响。通常后果就是总阻力下降，使系统总的管网阻力曲线往大流量方向偏移，使运行工况远远偏离设计工况，造成流量大、全压下降、效率低，风机在大流量、低效区运行，消耗功率增加，甚至超载运行，更甚者还引起锅炉的载荷下降。
造成锅炉通风系统的管网阻力设计计算与实际偏离太大的原因之二是锅炉系统设计中，一次、送、引风机的流量和全压在整个设计过程中层层加码。在实际计算系统阻力时往往是锅炉厂计算后加一些余量，电力设计院在系统设计中再加一点系数，尽管风机制造厂设计选型通常不加余量，送、引及一次风机的裕量系数选到超过20%-40%是比较常见的。这在设计过程中就已使设计工况偏离了理论的运行工况，这种偏离也使运行工况远远偏离风机的最高效率点。
2、风机制造厂的设计选型问题
全国风机制造厂上千家，大中型制造厂也有几十家，但设计技术水平相差很大，生产的产品类型差别也很大。绝大部分制造厂都处于按系列规格性能参数选型销售，没有个性化设计能力和技术，这样就很难保证用户要求的额定工况点在最高效率点上或在高效率区域内。根据火力发电厂运行中工况点多，设计工况与实际运行工况偏差大的特性。。
二、现场风机运行和改造的实例
案例1：某地发电厂引风机由于锅炉厂及设计院重复计算全压裕量，给定压力裕量系数过大，导致风机在机组并网满发时（MCR工况）其进口调节门开度仅为30%；
在处理问题中经过核算发现，在给定风机参数前，锅炉厂计算阻力损失后加30%余量提供给设计院，设计院计算管网阻力损失后加30%余量提供给风机厂，引风机实际全压裕量系数变为1.69。
案例2
某地发电厂，由于漏气因素和流量、全压裕量系数过大使
参数/单位 TB工况 MCR工况 送风机的裕量系数
进口容积流量/m?/h 820000 653302 1.2552
进口绝对压力/pa 81104 81104
进口温度/℃ 14 14
全压/pa 14985 11135 1.3458
表1 设计院的工况参数
风机运行工况远远偏离设计工况，运行效率低，功耗大。该厂发电量为325MW
选用一台送风机，介质为空气，设计院的工况参数见表1。原风机设计选型：型号为G8-2x39Ns27F风机，其性能参数见表2。
机组并网满发后（MCR工况），通过电厂DCS系统显示的系统参数：进口容积流量 ；进口温度 ；全压Ptf=9200Pa；出口温度t=49℃。以实际运行参数与设计院给定BMCR工况参数对比，不难发现：实际运行的管网阻力参数远远偏离设计院给定BMCR工况参数，使送风机的运行效率很低，致使风机进口调节门开度不到30%，风机即可达到满发要求，而风机也因进入大流量区工作而出现超电流现象。
考虑到机组运行的经济性及可靠性，同时兼顾机组现有的状况，在该送风机改造方案的制作上用最小的定子件改变量。通过流场分析，结合多年的系统分析经验，匹配新的叶轮，达到相对最大的改善效果。
新的叶轮安装使用后，机组并网满发后CMCR工况）运行参数，风机进口调节门开度56%，进口容积流量 ；进口温度tj=14℃；全压ptf=9180Pa；出口温度t=42℃。出口温度的降低说明随着风机进口调节门开度的增大，气流由调节门一进气箱一进风口一叶轮进口的流场在改善，涡流损失及摩擦损失减小。电流下降18A，实现了节能效果。
三、提高风机运行效率途径的设想
1）成立火力发电装备增产节能改造专家咨询中心，可以是常设机构，也可以是临时机构，但人员需相对固定，应由主机、辅机各种主要设备经验丰富的专家组成，至少应包括电站系统设计、锅炉系统设计、汽轮机、发电机、风机、水泵等专业的专家。
2）提高风机管网系统阻力计算的可靠性，降低流量和压力的富裕系数，避免运行工况偏离设计额定工况，偏离最高效率区域；同时改造流程中的漏气问题，这些都会造成管网阻力曲线的改变，致使运行工况往大流量、低阻力方向偏移，远离高效率区域，造成高功耗、低效率运行。但改变这种状况很难，有专家提出采用正压通风系统，取消引风机，此意见值得考虑，应尽快试验一下。
3）风机管网系统改造后，最好实测出管网的阻力，根据新系统运行参数的要求重新按个性化设计的要求来改造风机，保证设计工况处于高效率区域内。
4）选择具有高效率、高效率区域宽广特性的新型风机。近10多年以来风机行业的主要厂家，先后从国外引进了具有先进技术水平的新型风机，例如动叶可调轴流式通风机、静叶可调轴流式通风机、离心式斜流通风机等。最值得推荐的是动叶可调轴流式通风机，最高内效率达到89%，而且可以通过调节转子叶片的安装角，扩大高效率区域的范围。至于引风机叶片的耐磨问题，现在解决办法很多，如叶片表面喷涂高铬合金、碳化钨等，现己有成功的使用经验。
四、总结
综上所述，火力发电厂的设备改造节能工作任重而道远，相关设备的制造厂还应积极配合提高本企业的技术水平，以满足用户设备改造的要求。
参考文献
[1]中国动力工程学会.火力发电设备技术手册f列.机械工业出版社，2003.
[2]商景泰.通风机手册M.机械工业出版社，1994.
[3]刘光铸，石雪松，高义.离心通风机个性化设计与制造[J].风机技术，2004.
谢倩（1986.3-），女，四川成都人，四川大学本科，研究方向：机械设计
张雯娣（1987.2-），四川广汉人，西南科技大学本科，研究方向：机械设计，