研究“汽电双驱”引风机系统技术特点和关键技术

研究“汽电双驱”引风机系统技术特点和关键技术

闫功

国家能源集团宿迁发电有限公司 江苏省 宿迁市 223800

摘要：随着“碳达峰”、“碳中和”概念的提出，国家对环保提出更高的要求，发展要建立在高效利用资源、严格保护生态环境。“汽电双驱”引风机系统一方面可以降低机组的厂用电，另一方面实现对外供热，为火电企业转型成为综合能源服务基地提供可行性方案。而“汽电双驱”引风机系统在我国的电力行业出现的时间才短短几年，因此在实际的使用中，对于该系统的技术特点和关键技术掌握度在一定程度上还是存在着不足。所以本文就针对“汽电双驱”引风机系统，对其内在的技术特点及关键技术进行分析，希望通过此分析能够增强该系统的使用效率，增加电力行业的经济效益。

关键词：“汽电双驱” 引风机 技术特点 关键技术

前言：

引风机是在电力行业设备中重要的组成部分，同时也是在生产的过程中对电能消耗较大的一种设备，这对于我国提出的节能减排就出现了相反的发展方向。因此，“汽电双驱”引风机系统就孕育而生，该系统很好的综合了传统引风机在运行时的优点，对其耗能较大问题也进行了优化，使其能够满足节能减排的号召。本次研究就以常见的2X660MW“汽电双驱”引风机为例，对其技术特点及关键技术进行探析。

1. 系统及设备概况

这种新出现的引风机系统，一般在单个系统配置上都是采用两套容量为50%的汽电双驱引风机，系统布置方案通常都是：汽轮机、定速比齿轮箱（可离合）、异步电动/发电机、引风机。在“汽电双驱”引风机系统启动之后，电动机就会带着引风机进行运行，等到内部的蒸汽参数满足后，小汽轮机就自动冲转，一直冲转到与同步转速附近，之后就与定速比齿轮箱啮合；此时的引风机系统就实现了小汽轮机、电动机、引风机并轴运行的状态。当小汽轮机主调门持续加大时，转速就会超过同步转速，这时候的汽轮机就会与电动机一起进行转动，带动引风机进行工作，提高了引风机的工作效率。而如果在需要进一步提高引风机的工作效率时，小汽轮机的转速就会超过电动机的转速，此时的电动机就会成为发电机，这时候就会出现很多富裕的电能，就可以通过异步发电机并入引风机系统或者电厂的其他系统中，降低了对电能的消耗。

2. “汽电双驱”引风机系统技术特点

2.1高效供热系统

在“汽电双驱”引风机系统中，单台引风机小汽轮机的额定供热负荷为156t/h，受到热用户需求的影响会减少，但一般都要保持在30t/h以上，若蒸汽流量太低会造成排汽温度升高，此时方式转为汽电混驱模式。而在引风机系统中，如果不对供热负荷进行控制，就会造成蒸汽的流失，使得蒸汽的压力不能满足引风机工作的情况。并且这种系统本身又会受到季节的影响，所以针对这样的现象，在对电厂的二次再热蒸汽温度进行控制时，就在机组中采用了“回热背压式汽轮机驱动设备技术”。这种供热系统具有很强的效率，具体就表现在以下几个方面：（1）在热负荷较小时，就会把剩余的热量通过小轮机进行排回至辅汽联箱或除氧器，提供对蒸汽的利用效率，同时也能够很好的控制在供热时对能量的损耗，有利于保持蒸汽的温度，避免出现排汽温度过高的现象。（2）因其在汽电双驱引风机系统中，采用了异步发电机，对于设备运行过程中所产生富裕电能就能够并入电厂供电系统中，通过数据分析，相比与采用传统引风机在驱动用电率上，THA工况厂用电率只有1.99%左右。（3）供热方式灵活，“汽电双驱”引风机运行模式可以随热负荷变化而变化^[1]。

2.2定速齿轮箱装置

在此“汽电双驱”引风机系统中，采用的是3s离合器齿轮装置，这种离合齿轮装置有着高效的运行状态，在输入与输出转速的精准度上相比于其他的离合器齿轮装置较为优秀。一般情况下，当电动机、引风机转轴等达到统一转速时，离合器驱动和被驱动齿面就会自动的轴向移位，将不同设备的转速保持在统一水平上。而一旦有一种设备的转速低于统一转速，离合器就会自动脱开。而这种定速齿轮箱装置的优势具体表现在一下几个方面：（1）大速比大功率条件下实现一级减速。该离合齿轮箱装置在生产中采用严格的锻造工艺，在特殊的环境下对齿轮材料进行热处理，这就使得这种齿轮箱能够经受住上万功率等级、速比11的参数，齿轮箱也不会出现异常现象，保证了设备的平稳运行。（2）维护成本低。该齿轮箱在结构上采用的是一级减速，在大速比的情况下，于二级减速少了一根轴，这就使得在维护时减少了对配套轴瓦油封的检测点。在整体上，机组的设备也得到了减少，让维护更加的方便，加上“汽电双驱”引风机系统本身就有着高效的运行能力，很少出现故障，使得维护成本就得到了降低。

三、“汽电双驱”引风机系统关键技术分析

3.1电机状态下切换对厂用电系统影响

在引风机采用“汽电双驱”的方式进行运行时，小汽轮机并入系统后，主要也是采用调门的开度大小对功率进行调节，而这就会对厂用电负荷产生一定的影响，主要表现的方面可以分为以两个方面：（1）当电机在运转时，会带动引风机从静止的状态转为工作状态，而这时候的小汽轮机就会处于脱机状态。电机在启动中的电流是定额电流的很多倍，因此就会对厂电造成很大的冲击效果，这也是电机工频启动的常见问题。（2）当电机启动，引风机在运行时，会将汽轮机启动，然后一起并入到引风机系统中；在引风机功率逐渐增大后，汽轮机的输出机械功率也会提高，而在电机中的输出功率就会逐渐的减小，虽然此时系统对厂用电的影响几乎没有。但是需要注意的是，在汽轮机出力逐渐接近与引风机功率时，此时的电机有功输出就会逐渐接近与零，电机转速也逐渐趋近与空载转速，但却会消耗较大的无功功率，所以电流不会为零。这种情况的出现，实际上对厂用电是有利的，提高了厂用电的上网电量；总之，在采用汽电双驱的方式进行引风机系统工作，在极端条件下对厂用电的影响有好也有坏

^[2]。

3.2汽电双驱工况，系统横向逻辑保护策略分析

在汽电双驱的工况下，在系统出现故障时，就会诱发跳闸的现象，这会对整个系统产生严重的影响，因此就需要采用横向逻辑的方式对“汽电双驱”引风机系统进行保护，而一般采用的方式就可以分为以下两种方式：（1）以小汽轮机跳闸故障为例，当小汽轮机出现跳闸后，转动轴就会停止工作，而这时就由电机带动引风机进行工作，这就直接降低了小汽轮机突然跳闸对设备的影响，不会触发引风机的RB动作。（2）当电机在运行过程中，因为受到电流、转动轴振动、润滑油温过高等情况，需要进行紧急停机检修时；就需要马上切断电气开关并联锁跳闸汽轮机，触发引风机RB动作。

结语

综上所述，在“汽电双驱”引风机系统中，能够很好的节约电能的损耗，提高使用效率。而对于引风机系统的关键技术，需要对其进行深入的研究，提高对引风机的使用效果，更好的为电力行业服务。

参考文献：

[1]薛海,杨文正. 3种汽动引风机技术的应用分析[J]. 发电设备, 2020, v.34;No.270(06):76-79.

[2]范国朝、陈彦桥、张文亮、谢云辰、李永生、张纲. 汽电双驱引风机系统多能源优化研究[J]. 电力科技与环保, 2020, v.36;No.173(06):49-53.