一次風(fēng)機是燃煤鍋爐的主要輔機,也是保證機組安全和經(jīng)濟運行的關(guān)鍵設(shè)備之一,因而合理選擇風(fēng)機的型式是電站設(shè)計的主要內(nèi)容之一。對于一次風(fēng)機,可供選擇的型式有2種:離心式風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機。在已投運(或在建)的600MW機組中,與中速磨煤機匹配的一次風(fēng)機采用動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的較多;與鋼球磨煤機匹配的一次風(fēng)機大多采用離心式風(fēng)機。采用哪種型式更為合理,宜根據(jù)工程具體條件通過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
各種型式風(fēng)機由于在價格、運行費用等方面有所不同,對電站的技術(shù)經(jīng)濟指標也將帶來不同的影響。本文將以內(nèi)蒙古托克托二期工程為例,對一次風(fēng)機的選型進行技術(shù)經(jīng)濟方面的論證。
1國產(chǎn)風(fēng)機生產(chǎn)現(xiàn)狀對于離心式風(fēng)機,國內(nèi)各風(fēng)機制造廠引進國外先進的設(shè)計和制造技術(shù)。如葉片采用后彎式及高抗拉強度鋼材質(zhì),使國產(chǎn)離心式風(fēng)機的設(shè)計和制造質(zhì)量得到進一步的保證。由這種葉片制成的雙速雙吸離心式風(fēng)機和單速雙吸離心式風(fēng)機已在多臺600MW機組上用作吸風(fēng)機和一次風(fēng)機。用作吸風(fēng)機時,可在葉片上加上較厚的保護層,增加其耐磨性。
動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機沈陽鼓風(fēng)機廠引進丹麥諾文科公司的動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機設(shè)計和制造技術(shù),其動葉片是采用鑄鋁加不銹鋼鍍鉻耐磨鼻結(jié)構(gòu),雖然其耐磨性較差,用于送風(fēng)機和一次風(fēng)機是完全可行的,同時該廠已開發(fā)了鋼制葉片,這將使其耐磨性有較大的提高。上海鼓風(fēng)機廠引進德國TLT公司的動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機設(shè)計和制造技術(shù),其動葉片材料采用低碳合金鋼,表面噴涂耐磨層,具有很強的耐磨性。豪頓華工程有限公司的動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機可以根據(jù)不同的應(yīng)用情況采用不同的葉片材料設(shè)計,對送風(fēng)機和一次風(fēng)機葉片材料采用鍛鋁或鑄鋁。
2風(fēng)機的性能對比2.1風(fēng)機的調(diào)節(jié)性能離心式風(fēng)機與軸流式風(fēng)機的設(shè)計最高效率差別不大,雙吸離心式風(fēng)機最高效率約88%,動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機最高效率約87. 5%.在低負荷運行時,它們之間的效率相差較大,這與風(fēng)機的調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)性能有關(guān)。
離心式風(fēng)機的調(diào)節(jié)方式一般有3種,即進口擋板調(diào)節(jié)、進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)和變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)是通過改變風(fēng)機人口的氣流方向來改變風(fēng)機的Q―H特性曲線。由于導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)和維護都比較簡單,所以是應(yīng)用最普遍的調(diào)節(jié)方式,但這種調(diào)節(jié)方式吉林電力只能向著流量和壓頭減小的單方向調(diào)節(jié),同時使風(fēng)機的效率降低。
動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機是利用改變動葉安裝角度來進行風(fēng)機流量和壓頭調(diào)節(jié)的。這種調(diào)節(jié)方式不僅可以減小流量和壓頭,也可在一定范圍內(nèi)增加流量和壓頭,這樣可使風(fēng)機在較大的負荷變化范圍內(nèi)獲得較高的平均效率。
離心式風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的等效率曲線均為橢圓形,動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機等效率曲線的長軸與系統(tǒng)阻力曲線基本平行,而離心式風(fēng)機等效率曲線的長軸與系統(tǒng)阻力曲線基本垂直。離心式風(fēng)機在變負荷運行時,效率降低幅度較大??梢妱尤~可調(diào)軸流式風(fēng)機的高效率區(qū)域較廣,因而在變負荷時動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機比離心式風(fēng)機的調(diào)節(jié)特性好。
2.2對一次風(fēng)機的適應(yīng)性對于一次風(fēng)機,離心式風(fēng)機除調(diào)節(jié)特性較差,且。
2008t/h鍋爐的一次風(fēng)機要求的壓頭較高。屬于鼓風(fēng)機壓頭范圍,若按以往產(chǎn)品改型設(shè)計風(fēng)機,必然以犧牲效率來滿足性能要求。這使離心式風(fēng)機的運行經(jīng)濟性更差。
動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機對一次風(fēng)機而言,由于考慮到磨煤機的切換、空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率的增加、煤質(zhì)變化等因素,在選擇時風(fēng)量和壓頭都留有較大的裕度,這樣選用動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機可顯示其優(yōu)越性。
選用動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機時存在的問題有:一次風(fēng)機所需壓頭較高,風(fēng)機需采用雙級葉輪;軸流式風(fēng)機在小流量區(qū)易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。這些問題使人們在一次風(fēng)機選型時持有不同意見。
在裝設(shè)中速磨煤機的制粉系統(tǒng)中,由于中速磨煤機的阻力和煤粉管道的阻力都較大,因而要求一次風(fēng)機有較高的壓頭。對2 008t/h鍋爐,考慮風(fēng)機裕度后設(shè)計工況的壓頭可達15kPa以上。對于動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機,必須采用雙級葉輪才能滿足要求。
采用雙級葉輪帶來的問題是增加風(fēng)機的價格和檢修工作量。價格的增加可通過經(jīng)濟比較來確定;檢修工作的復(fù)雜性也只是相對單級葉輪而言;同時在風(fēng)機結(jié)構(gòu)設(shè)計及電廠設(shè)計時都為風(fēng)機的檢修提供必要的設(shè)施。
對裝設(shè)中速磨煤機的制粉系統(tǒng),在機組負荷變化時主要依靠改變磨煤機的運行臺數(shù)來滿足。這時一次風(fēng)量隨機組負荷變化,而系統(tǒng)阻力(磨煤機及煤粉管道阻力)變化不大。在機組低負荷時,一次風(fēng)機處于小流量高壓頭區(qū)運行。從動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的特性曲線可以看出,其在小流量高壓頭時的失速線位置比離心式風(fēng)機低得多,產(chǎn)生喘振的危險性要大。在風(fēng)機設(shè)計時充分考慮可能出現(xiàn)的低負荷工況,使運行點處于風(fēng)機特性曲線的失速線之下,同時裝設(shè)有喘振保護裝置,使產(chǎn)生喘振的危險性降低,這樣完全可以選擇動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機。
2.3經(jīng)濟性比較經(jīng)濟性比較采用原電力部1982年2月頒布的小法“。在進行設(shè)備選型經(jīng)濟性比較時,不考慮拉平煤價及補償裝機問題。煤價按照當?shù)貙嶋H煤價計算。
最小年費用可表示為:iVF=5Z.LT.,其中S為年固定費用率;厶為折算到投產(chǎn)年份的設(shè)備總價格;。為折算年運行費。經(jīng)過綜合分析后確定S取0.17(含設(shè)備折舊與大修費)。
在進行經(jīng)濟性比較時主要考慮以下因素:到廠煤價,機組年利用小時和機組年運行小時數(shù),機組負荷性質(zhì),電廠發(fā)電成本,電廠建設(shè)單位千瓦投資額,風(fēng)機價格,風(fēng)機運行效率和耗電量,風(fēng)機安裝、維護、檢修(包括檢修設(shè)施)等費用。
設(shè)備總價格包括:設(shè)備費(風(fēng)機本體、配套設(shè)備和電動機)、設(shè)備運雜費、設(shè)備安裝和施工管理費等。
由于只是比較,對2種型式風(fēng)機費用差別不大的項目予以忽略,如檢修起吊設(shè)施、電氣及控制設(shè)備、建筑工程等項費用等。以托克托二期投標時上海鼓風(fēng)機廠提供的報價進行說明。離心式風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的分項價格見表1.表1單臺風(fēng)機價格對比萬元項目離心式動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機本體及附件電動機設(shè)備運雜費安裝費及施工管理費設(shè)備總價格按1臺鍋爐配2臺風(fēng)機計算,配離心式風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的設(shè)備總價格分別為253.56、362. 84萬元。
托克托二期投標時按機組運行負荷的一般模式(根據(jù)機組年利用小時數(shù)為5000h,機組年運行小時數(shù)為7600h的原則確定的機組運行負荷)計算風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機在機組不同負荷下的流不同型式風(fēng)機年耗電量;風(fēng)機在不同負荷下的效率量9、全壓/>、效率7、電動機輸人功率iV、年運行小根據(jù)制造廠提供的風(fēng)機選型資料進行估取。離心式時f和年耗電量Q的對比如表2.表2離心式風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機耗電置對比表離心式風(fēng)機動葉可調(diào)軸流式機組負荷率注:不同負荷下動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的流量和年運行小時與離心式風(fēng)機相同。
從表中可計算出離心式風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的年耗電量分別為23.5517X106、12.9043X106kWh,按發(fā)電成本0.201元/kW.h計算,離心式風(fēng)機和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機全年的運行費用分從以上可以看出,如果簡單按設(shè)備投資回收年限計算,動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機設(shè)備總價格高出的109.28萬元在半年多即可回收。且全年運行費用要低214.01萬元。離心式風(fēng)機的年費用較動葉可調(diào)軸別為473.39、259.38萬元,年費用分別為516.49、流式風(fēng)機高195.43萬元。綜合以上技術(shù)經(jīng)濟比較,321.06萬元。一次風(fēng)機選用動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機具有極大的優(yōu)越性。
3結(jié)論(責(zé)任編輯馬曉琴)(上接第27頁)落前犁,即45s落前犁,1min抬加倉犁。這樣通過以上措施使整個配煤過程的均勻性的得到有效保證。
可靠性正向配煤時犁拒動則停機。其它情況時,如果犁信號發(fā)出10s后,該犁仍末落到位,則發(fā)出卡死信號,同時上位機監(jiān)控畫面上犁煤器發(fā)出黃、紅色交替閃爍,提醒運行人員注意,然后轉(zhuǎn)下犁繼續(xù)配煤。
靈活性程配過程中人為或故障中止時,如仍需自動配煤,按一下“配清”按鈕再按“程配”則自動配煤將重新開始。
3.4程配應(yīng)注意的問題a-配煤過程中,犁煤器動作較頻繁,對設(shè)備的可靠性要求較高,應(yīng)加強維護工作;。
19段甲側(cè)由于煤種及煤的濕度不同,其堆積角度變化較大。高料位信號的位置還應(yīng)做適當?shù)恼{(diào)整;由于未加裝煤流信號傳感器,對皮帶上是否有煤不能進行自動識別。當皮帶發(fā)生跑空時,程配還會照常進行。
13程配組成及功能2程配系統(tǒng)主要由上位機、2號遠程站、19段犁煤3器、高低料位傳感器、犁煤器執(zhí)行機構(gòu)及工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)等組成。
4程配具有的其它功能如下。a-安全性在程控室通過上位機即可進行對檢修犁或檢修倉設(shè)定,并在上位機監(jiān)控畫面上有相應(yīng)的明顯標志。在程配過程中,遇到檢修犁或檢修倉則自動跳過。
責(zé)任編輯:任江強