浅谈大型电厂风机的选型1

浅谈大型电厂风机型式的选择 邮件：michael_li2008@yahoo.com 摘要：对电厂锅炉配套风机的型式、特点进行，并对不同风机型式进行技术经济比较，从而提出了电厂风机选型的基本原则，并对特殊位置的风机的选型提出了特殊的要求，对电厂风机的选型起指导作用。 Summary: To make a summary of fan type and characteristic for power plant, make economic analysis for different fan type, and give the basic principle of fan selection for power plant, and also put forward some special requirement for special position fan, it will be a direction of fan selection for power plant. 关键词：风机、风机选型、电厂、锅炉 1. 前言 风机是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。其广泛应用于电力、冶金、化工、矿山等行业。用于电厂的风机是锅炉机组的配套辅机，它对于锅炉机组的安全运行起着重要的作用，因此选择合适的风机的型式和大小是至关重要的。本文将对锅炉风机的常用种类、不同类型风机的特点、选型时的技术经济比较等问进行简单的分析，以能对风机的选型起参考作用。 2. 锅炉配套的风机介绍 锅炉配套的大型风机主要为一次风机、送风机、引风机，脱硫的电厂还要配置增压风机，下图为某燃煤电厂的风机典型布置示意图。 其中A位置为一次风机，B位置为送风机，这两个位置的风机介质为干净空气，进气温度通常为常温；C位置为引风机，D位置均为增压风机，有的电厂把这两个风机合二为一，称作增压、引风联合风机，其介质为锅炉烟气，温度大概为120℃～160℃，烟气中含有粉尘颗粒。 不同的电厂，其风机的配置可能不一样，但总的来说，差不多。通常情况下，每台炉配置两台风机，风机并列运行，每台风机能满足锅炉负荷的60%~70%，这样比较安全，当一台风机发生故障时，另一台风机能满足一定的生产负荷。 3. 风机选型的基本原则 选择风机时，主要是根据所需的风量、风压，以及风机介质的特性进行选型，同时还要考虑当地气温、气压、风温的影响。总体而言风机选择通常遵循如下几个原则： ◆ 选择高效风机，并使其工作点处在最高效率范围内； ◆ 力求风机工作的稳定性； ◆ 力求选择检修简单方便、备件较少的风机； ◆ 特殊条件的风机，要注意特殊的要求，如防磨要求、防腐蚀要求等。 ◆ 较佳的性价比 由于风机的形式很多，如离心风机、轴流风机、混流风机等，不同形式的风机有不同的特性，另外，风机的风量、风压的不确定因素，因此如何选择合适的风机，是一个比较复杂的过程，有时也有经验的因素，下面将就这些方面进行一些分析比较。 4. 不同形式的风机比较 对于大型电厂的锅炉配套风机，目前主要有离心风机、轴流风机、混流风机三种形式，其主要特点为： ① 离心风机 ( 主要用于压力高、流量小的工况 ( 高效区范围小 ( 靠挡板调节，损失较大 ( 结构相对简单，维护方便 ② 动叶可调轴流风机 ( 主要用于压力低、流量大的工况 ( 高效区范围大 ( 靠液压缸调节，动作准确、迅速 ( 风机结构紧凑 ③ 混流风机 ( 主要用于压力低、流量大的工况 ( 高效区范围较大，低负荷时效率低 ( 靠导叶调节，调节机构简单 ( 风机体积较大 根据以上风机的主要特点，在选择风机的形式时，可以遵循以下原则： ◆ 风机安装空间：如果现场没有足够大的空间，应选用动叶可调轴流风机，因为动叶可调轴流风机结构紧凑，所占空间比静调混流风机小。 ◆ 如果电厂风机经常不在额定工况下运行，应尽量选用动叶可调轴流风机，因为动叶可调轴流风机在部分负荷时，风机效率较高，与额定负荷差不多。虽然动叶可调轴流风机初投资可能多一点，但从长远利益来看，选用动叶可调轴流风机所节省的运行费用是相当可观的。 ◆ 动叶可调轴流风机采用液压缸控制，其调节比静调风机、离心风机平稳、准确。 下面以某600MW机组的电厂引风机为例，来比较不同类型风机的技术经济性。 下表为该电厂引风机为动叶可调轴流风机和混流风机时的： 风机类型 项目        工况        动叶可调轴流风机 混流风机 TB BMCR THA TB BMCR THA 流量（m3/h） 2592000 2160000 1944000 2592000 2160000 1944000 全压升（Pa） 5500 4400 3900 5500 4400 3900 风机转速（rpm） 745 745 745 745 745 745 风机轴功率（kW） 4365 2914 2352 4900 3450 2850 风机效率（%） 87 89 88 79 83 79 由上表可以看出，本引风机选用动叶可调轴流风机时，TB点、BMCR和THA点效率均较高，而选用混流风机时，BMCR效率相对较高，但只有83%，TB点和THA点效率很低，只有79%，与动叶可调轴流风机的相应工况相差甚远。 如按本风机年运行8500小时，其中BMCR点运行4000小时，THA点运行2500小时，其余时间为小于THA点运行，则如果选用动叶可调轴流风机，则至少节约电能4385000度，每度电按0.35元计算，那么每年节省的电费至少为153万元，可见本风机选用动叶可调轴流风机的节能效应是相当可观的。 当然，动叶可调轴流风机的初投资相对较大，如果同时考虑风机的初投资、运行费用、维护费用，即运营费用，不同形式风机的投资示意图如下： 通过此图，可以明显看出，对于大于300MW以上的机组，风机型式选择动叶可调轴流风机是比较合适的。 就目前国内外的风机配置来看，对于大容量的机组，一次、二次风机，绝大多数选用动叶可调轴流风机，少数采用离心风机；对于引风机，部分采用动叶可调轴流风机，部分采用混流风机；对于增压风机，绝大多数选用动叶可调轴流风机。对于大型电厂，风机的趋势是选用动叶可调轴流风机。 5. 不同位置的风机的特殊注意事项 5.1 一次风机、送风机 由于一次风机、送风机输送的空气的温度为常温，而且空气比较干净，因此，其作用与一般的通风机一样，结构上并无特殊的要求。 5.2 引风机 引风机的作用是把烟气从锅炉中抽出去，并排入大气，同常情况下，引风机的工作条件较差。烟气温度较高，轴承需要良好的冷却或较好的轴承；烟气中含有粉尘，对风机部件产生磨损，因此引风机的叶片需要有防磨要求。 通常，叶片防磨的主要措施有以下几种：① 加耐磨叶鼻，叶鼻采用高硬度的镀铬不锈钢材料，而且叶鼻是可以更换的；② 采用整体叶片喷涂涂层；③ 采用硬度相应较高的叶片材料，如铸铁、铸钢。 不论采用哪种方法，一定要保证叶片的寿命要求，这对风机的安全节能运行非常重要。 另外，为了防止轮毂的低温腐蚀，应考虑在进气箱内设置加热元件和配置密封风机。 5.3 FGD增压风机 由于FGD增压风机的烟气温度大概为45℃～55℃左右，低于酸露点温度，因此腐蚀是该位置风机的首要问题。为了防止腐蚀，除了进气箱内设置加热元件和配置密封风机外，有的时候叶轮还要采取特殊措施，如喷涂橡胶材料和设计喷水系统来达到吹灰的目的。 另外，此位置的风机叶片也存在磨损问题，应采取出上面列出的防磨措施，其叶片通常要采用铸铁或铸钢叶片。 6. 小结 风机的选型，一定要满足使用要求、运行安全可靠、经济性好，而且便于操作和维护方便，通过上面的分析，在选型时，应综合考虑、精心策划、准确判断，以使所选设备的型号、规格与使用目的的要求相一致。这样才能保证机组的安全、高效运行。