CN105509090A - 一种烟风系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烟风系统及其工作方法，包括：第一汽动引风机、第二汽动引风机、第一动叶或者入口导叶、第二动叶或者入口导叶、第一入口挡板、第二入口挡板、第一出口挡板和第二出口挡板；第一启动旁路包括第一烟道和安装于第一烟道上的第一阀门；第二启动旁路包括第二烟道和安装于第二烟道上的第二阀门；第一烟道与第一汽动引风机入口烟道连通；第二烟道与第二汽动引风机入口烟道连通。本发明通过在汽动引风机入口烟道上增加启动旁路，在没有显著增加建设成本，没有增加烟风系统的复杂性，无需较大的安装空间下，就能实现引风机安全可靠的并列运行；还可以在发生锅炉灭火事故时，减缓汽动引风机惰走过程中对炉膛负压的抽吸作用，防止炉膛内爆。

Description

一种烟风系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及烟风系统技术领域，特别涉及一种烟风系统及其工作方法。

背景技术

随着国内燃煤发电厂容量的日趋大型化，锅炉引风机的容量也随之增大。且目前环保要求脱硫脱硝系统与引风机组同时投运(取消旁路)，引风机与脱硫增压风机合并成为新趋势，从而使引风机的容量更大。针对电动机驱动的引风机，电机容量增大后也带来了厂用电率增加、启动电流大、厂用电电压等级需要提高等问题。

工程上应用成熟的引风机型式有轴流式引风机及离心式引风机。对于离心式引风机，由于结构较轴流式引风机庞大，单位能耗也较轴流式引风机高，在现代大型火电引风机组应用已逐渐减少，且应用的大部分离心式引风机采用变频调节。对于变频器调节，可以解决常规电动机启动电流大的问题，但变频设备多采用进口，电气设备费用昂贵，且变频器模块容易出现问题。对于轴流式引风机，本身具有很好的调节性能，虽配定速电动机驱动己具备较好的经济性，但在75％以下的负荷时，尽管可以利用风机叶片角度进行调节流量和压力，但管路阻力曲线已经渐渐偏离高效区，使得风机在75％以下的负荷效率逐步下降，经济性较差。

近年来，电厂积极推广采用小汽轮机驱动引风机(即汽动引风机)，不仅可以避免启动电流过大导致厂用母线电压大幅度降低带来的厂用电安全问题，彻底消除引风机启动时启动电流对厂用电系统的严重影响；而且汽动引风机功率是根据入口蒸汽量进行调节的，因此转速会根据不同的驱动功率调整，达到较高效的经济转速，可以使引风机在不同负荷下保持高效率；同时小汽轮机代替电动机驱动引风机，减少电动驱动的两级能量转换，可以有效的降低厂用电率，降低引风机组供电煤耗，提高电厂的运行指标，实现更多的供电盈利。

图1为采用汽动引风机的常规火力发电厂烟风系统简图，图2是现有的一种常见汽动引风机烟风系统的风门配置图，该烟风系统包括有汽动引风机A和汽动引风机B，其中，汽动引风机A包括引风机和引风机汽轮机，汽动引风机B包括引风机和引风机汽轮机，在汽动引风机A和汽动引风机B的烟道上配备的风门有动叶(轴流式风机)或者入口导叶(离心式风机)A11，B11，入口挡板A01，B01；出口挡板A02，B02。

烟风系统启动过程如下(以先启动汽动引风机A为例)：启动空预器→打开汽动引风机A的出口挡板A02，建立烟气通道→汽动引风机A中的引风机汽轮机挂闸，低速暖机(汽动引风机A启动)→延时联开入口挡板A01→启动送风机，建立平衡通风。

引风机组正常运行过程，若一侧引风机需要检修(以汽动引风机B运行，汽动引风机A检修后需要启动为例)，恢复运行时过程如下：先打开汽动引风机A的出口挡板A02，入口挡板A01及动叶或入口导叶A11均关闭。启动汽动引风机A中的引风机汽轮机暖机，汽动引风机A中的引风机汽轮机暖机结束后，降低引风机组负荷，降低运行引风机(汽动引风机B)的出力，开启入口挡板A01，缓慢提高汽动引风机A中的引风机汽轮机的转速与汽动引风机B中的引风机汽轮机的转速相同，调节动叶或入口导叶A11，当2台引风机出力一致后，并列运行2台引风机，启动过程完成。

如图2所示配置汽动引风机烟风系统的风门，有以下缺点：(1)若只有一台引风机正常运行，另一台引风机需要恢复运行时，需要降低运行引风机出力(降低引风机组负荷)，若不降低运行引风机出力，会导致引风机并列运行困难，严重时会发生事故，经济性较差。(2)在引风机组高负荷状态下发生锅炉灭火事故时，由于汽动引风机的惰走(断电后电动机转速开始逐渐下降的过程)需要较长的时间，汽动引风机的停运过程中对炉膛负压的影响较大，对锅炉受热面管材是一种破坏。

针对上述现有技术中出现的问题，现有技术中有提出另外一种汽动引风机烟风系统的风门配置，如图3所示，同样配备有动叶(轴流式风机)或者入口导叶(离心式风机)A11，B11，入口挡板A01，B01；出口挡板A02，B02。但是在原有的烟风系统基础上增加了启动用调节门A12，B12，启动用循环烟道插板门A04，B04。

烟风系统启动过程如下(以先启动汽动引风机A为例)：启动空预器→打开汽动引风机A的出口挡板A02，建立烟气通道→汽动引风机A中的引风机汽轮机挂闸，低速暖机(汽动引风机A启动)→延时联开入口挡板A01→启动送风机，建立平衡通风。

引风机组正常运行过程，若一侧引风机需要检修，(以汽动引风机B运行，汽动引风机A检修后需要启动为例)，恢复运行时过程如下：先打开汽动引风机A的出口挡板A02，入口挡板A01及动叶或入口导叶A11均关闭。启动用调节门A12开启处于某一位置，启动用循环烟道插板门A04全开。当汽动引风机A中的引风机汽轮机达到一定转速后，开启入口挡板A01，关闭启动用调节门A12和启动用循环烟道插板门A04，缓慢提高汽动引风机A中的引风机汽轮机的转速与汽动引风机B中的引风机汽轮机的转速相同，调节引风机动叶或入口导叶A11，当2台引风机出力一致后，并列运行2台引风机，启动过程完成。

采用图3所示的烟风系统的风门配置，在一台引风机正常运行，另一台引风机需要恢复运行时，虽然无需降低运行引风机出力(降低引风机组负荷)，就可以使引风机并列运行，但是却是在原有烟风系统基础上增加了启动用调节门A12和B12、启动用循环烟道插板门A04和B04及相关的烟道，这样显著增加了建设成本，增加了烟风系统的复杂性，需要较大的安装空间。

发明内容

本发明实施例提供了一种烟风系统，该烟风系统同样增加了启动旁路，但没有显著增加建设成本，没有增加烟风系统的复杂性，无需较大的安装空间。

该烟风系统包括第一汽动引风机A、第二汽动引风机B、第一动叶或者入口导叶A11、第二动叶或者入口导叶B11、第一入口挡板A01、第二入口挡板B01、第一出口挡板A02和第二出口挡板B02；第一入口挡板A01安装于第一汽动引风机A入口烟道上，第一出口挡板A02安装于第一汽动引风机A出口烟道上，第一动叶或者入口导叶A11安装于第一汽动引风机A内；第二入口挡板B01安装于第二汽动引风机B入口烟道上，第二出口挡板B02安装于第二汽动引风机B出口烟道上，第二动叶或者入口导叶B11安装于第二汽动引风机B内，其特征在于，还包括两套上启动旁路：第一启动旁路和第二启动旁路；

所述第一启动旁路包括第一烟道和安装于第一烟道上的第一阀门A03；

所述第二启动旁路包括第二烟道和安装于第二烟道上的第二阀门B03；

所述第一烟道与第一汽动引风机A入口烟道连通；

所述第二烟道与第二汽动引风机B入口烟道连通。

在一个实施例中，所述第一阀门A03和第二阀门B03采用电动截止阀。

在一个实施例中，所述第一阀门A03和第二阀门B03采用气动截止阀。

本发明实施例提供了一种烟风系统的工作方法，该方法包括：第二汽动引风机B运行，第一汽动引风机A检修后的重新启动过程：

第一出口挡板A02打开，第一入口挡板A01和第一动叶或入口导叶A11均关闭；

开启第一阀门A03，向第一汽动引风机A的入口烟道内引入空气；

启动第一汽动引风机A暖机；

在第一汽动引风机A暖机后，打开第一动叶或入口导叶A11至预设开度；

提升第一汽动引风机A的转速至预设转速；

开启第一入口挡板A01；

关闭第一阀门A03；

增加第一动叶或入口导叶A11的开度，降低第二汽动引风机B的转速，直至第一汽动引风机A和第二汽动引风机B的出力一致，第一汽动引风机A启动过程完成，第一汽动引风机A和第二汽动引风机B并列运行。

在一个实施例中，所述烟风系统的工作方法还包括：发生锅炉灭火事故时，汽动引风机的惰走停机过程：

第一入口挡板A01和第二入口挡板B01均自动关闭；第一出口挡板A02和第二出口挡板B02均保持全开；第一动叶或入口导叶A11保持第一汽动引风机A停止前状态，第二动叶或者入口导叶B11保持第二汽动引风机B停止前状态；第一阀门A03和第二阀门B03自动开启，直到第一汽动引风机A和第二汽动引风机B停机。

在一个实施例中，所述烟风系统的工作方法还包括：烟风系统的启动过程：

第一阀门(A03)和第二阀门(B03)关闭；

第一出口挡板(A02)和第二出口挡板(B02)打开，建立烟气通道；

第一汽动引风机(A)和第二汽动引风机(B)暖机启动；

第一入口挡板(A01)和第二入口挡板(B01)打开；

在第一出口挡板A02和第二出口挡板B02全部打开后，将第一动叶或者入口导叶A11和第二动叶或者入口导叶B11的开度调至5％。

在一个实施例中，所述第一阀门A03和第二阀门B03采用电动截止阀。

在一个实施例中，所述第一阀门A03和第二阀门B03采用气动截止阀。

本发明提出一种烟风系统，在汽动引风机的入口烟道上增加了启动旁路，该启动旁路包括烟道和安装于烟道上的阀门，旁路中的烟道与汽动引风机的入口烟道连通，引入该启动旁路没有显著增加建设成本，没有增加烟风系统的复杂性，无需较大的安装空间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种常规火力发电厂烟风系统简图；

图2是本发明实施例提供的现有的一种汽动引风机烟风系统的风门配置图；

图3是本发明实施例提供的现有的另一种汽动引风机烟风系统的风门配置图；

图4是本发明实施例提供的一种在汽动引风机入口烟道增加启动旁路的烟风系统风门配置图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在现有的烟风系统中，如果按照如图3所示为烟风系统配置风门，会显著增加建设成本和烟风系统的复杂性，同时需要较大的安装空间。针对此问题，本发明提出一种增加了启动旁路的烟风系统，没有显著增加建设成本，没有增加烟风系统的复杂性，无需较大的安装空间。

如图4所示为本发明实施例提供的一种烟风系统风门配置图。原有烟风系统包括第一汽动引风机A(包括引风机A1和引风机汽轮机A2)、第二汽动引风机B(包括引风机B1和引风机汽轮机B2)、第一动叶或者入口导叶A11、第二动叶或者入口导叶B11、第一入口挡板A01、第二入口挡板B01、第一出口挡板A02和第二出口挡板B02；第一入口挡板A01安装于第一汽动引风机A入口烟道上，第一出口挡板A02安装于第一汽动引风机A出口烟道上，第一动叶或者入口导叶A11安装于第一汽动引风机A内；第二入口挡板B01安装于第二汽动引风机B入口烟道上，第二出口挡板B02安装于第二汽动引风机B出口烟道上，第二动叶或者入口导叶B11安装于第二汽动引风机B内。本发明在原有烟风系统基础上增加了两套启动旁路：第一启动旁路和第二启动旁路；

所述第一启动旁路包括第一烟道和安装于第一烟道上的第一阀门A03；

所述第二启动旁路包括第二烟道和安装于第二烟道上的第二阀门B03；

所述第一烟道与第一汽动引风机A入口烟道连通；

所述第二烟道与第二汽动引风机B入口烟道连通。

其中，第一阀门A03和第二阀门B03可以采用电动截止阀，还可以采用气动截止阀。

本发明提出的增加了启动旁路的烟风系统的正常启动过程如下(以先启动汽动引风机A为例)：启动空预器→打开汽动引风机A的出口挡板A02，建立烟气通道→汽动引风机A中的引风机汽轮机挂闸，低速暖机(汽动引风机A启动)→延时联开入口挡板A01→启动送风机，建立平衡通风。其中，在第一出口挡板A02，将第一动叶或者入口导叶A11的开度调至5％。

汽动引风机B的启动过程相同。

另外，烟风系统的工作方法还包括：增加启动旁路后，在引风机组正常运行过程中，若一侧引风机需要检修(以汽动引风机B运行，汽动引风机A检修后需要启动为例)，恢复运行时过程如下：先打开汽动引风机A的出口挡板A02，入口挡板A01及动叶或入口导叶A11均关闭。开启启动旁路阀门A03，启动汽动引风机A中的引风机汽轮机暖机，引风机小汽轮机A2暖机结束后，开启动叶或入口导叶A11至5％(预设开度)，缓慢升速汽动引风机A中的引风机汽轮机的转速至50％(预设转速)后，开启入口挡板A01，关闭启动旁路阀门A03，缓慢增加动叶或入口导叶A11的开度，同时汽动引风机B中的引风机汽轮机的转速在炉膛负压自动方式下自动下降，逐渐完成两台汽动引风机并列运行。

烟风系统的工作方法还包括：增加启动旁路后，若在引风机组高负荷状态下发生锅炉灭火事故时，自动关闭引风机入口挡板A01、B01，第一出口挡板A02和第二出口挡板B02保持全开；第一动叶或入口导叶A11保持第一汽动引风机A停止前状态，第二动叶或者入口导叶B11保持第二汽动引风机B停止前状态；自动开启启动旁路阀门A03，B03，完成引风机汽轮机惰走停机。

本发明具有如下优点：

1、没有显著增加建设成本，没有增加烟风系统的复杂性，无需较大的安装空间。

2、汽动引风机入口烟道增加启动旁路后，当一台引风机正常运行，另一台引风机检修后重新启动时，无需降低运行引风机出力，就可以安全可靠的实现两台引风机的并列运行，操作简单，有利于引风机组正常运行。

3、汽动引风机入口烟道增加启动旁路后，在引风机组高负荷状态下发生锅炉灭火事故时，打开启动旁路，减缓引风机汽轮机惰走过程中对炉膛负压的抽吸作用，防止炉膛内爆。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种烟风系统，包括第一汽动引风机(A)、第二汽动引风机(B)、第一动叶或者入口导叶(A11)、第二动叶或者入口导叶(B11)、第一入口挡板(A01)、第二入口挡板(B01)、第一出口挡板(A02)和第二出口挡板(B02)；第一入口挡板(A01)安装于第一汽动引风机(A)入口烟道上，第一出口挡板(A02)安装于第一汽动引风机(A)出口烟道上，第一动叶或者入口导叶(A11)安装于第一汽动引风机(A)内；第二入口挡板(B01)安装于第二汽动引风机(B)入口烟道上，第二出口挡板(B02)安装于第二汽动引风机(B)出口烟道上，第二动叶或者入口导叶(B11)安装于第二汽动引风机(B)内，其特征在于，还包括两套启动旁路：第一启动旁路和第二启动旁路；

所述第一启动旁路包括第一烟道和安装于第一烟道上的第一阀门(A03)；

所述第二启动旁路包括第二烟道和安装于第二烟道上的第二阀门(B03)；

所述第一烟道与第一汽动引风机(A)入口烟道连通；

所述第二烟道与第二汽动引风机(B)入口烟道连通。

2.如权利要求1所述的烟风系统，其特征在于，所述第一阀门(A03)和第二阀门(B03)采用电动截止阀。

3.如权利要求1所述的烟风系统，其特征在于，所述第一阀门(A03)和第二阀门(B03)采用气动截止阀。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的烟风系统的工作方法，其特征在于，包括：第二汽动引风机(B)运行，第一汽动引风机(A)检修后的重新启动过程：

第一出口挡板(A02)打开，第一入口挡板(A01)和第一动叶或入口导叶(A11)均关闭；

开启第一阀门(A03)，向第一汽动引风机(A)的入口烟道内引入空气；

启动第一汽动引风机(A)暖机；

在第一汽动引风机(A)暖机后，打开第一动叶或入口导叶(A11)至预设开度；

提升第一汽动引风机(A)的转速至预设转速；

开启第一入口挡板(A01)；

关闭第一阀门(A03)；

增加第一动叶或入口导叶(A11)的开度，降低第二汽动引风机(B)的转速，直至第一汽动引风机(A)和第二汽动引风机(B)的出力一致，第一汽动引风机(A)启动过程完成，第一汽动引风机(A)和第二汽动引风机(B)并列运行。

5.如权利要求4所述的烟风系统的工作方法，其特征在于，所述烟风系统的工作方法还包括：发生锅炉灭火事故时，汽动引风机的惰走停机过程：

第一入口挡板(A01)和第二入口挡板(B01)均自动关闭；第一出口挡板(A02)和第二出口挡板(B02)均保持全开；第一动叶或入口导叶(A11)保持第一汽动引风机(A)停止前状态，第二动叶或者入口导叶(B11)保持第二汽动引风机(B)停止前状态；第一阀门(A03)和第二阀门(B03)自动开启，直到第一汽动引风机(A)和第二汽动引风机(B)停机。

6.如权利要求4所述的烟风系统的工作方法，其特征在于，所述烟风系统的工作方法还包括：烟风系统的启动过程：

第一阀门(A03)和第二阀门(B03)关闭；

第一出口挡板(A02)和第二出口挡板(B02)打开，建立烟气通道；

第一汽动引风机(A)和第二汽动引风机(B)暖机启动；

第一入口挡板(A01)和第二入口挡板(B01)打开；

在第一出口挡板(A02)和第二出口挡板(B02)全部打开后，将第一动叶或者入口导叶(A11)和第二动叶或者入口导叶(B11)的开度调至5％。

7.如权利要求4所述的烟风系统的工作方法，其特征在于，所述第一阀门(A03)和第二阀门(B03)采用电动截止阀。

8.如权利要求4所述的烟风系统的工作方法，其特征在于，所述第一阀门(A03)和第二阀门(B03)采用气动截止阀。