一次風(fēng)機(jī)是燃煤鍋爐的主要輔機(jī),也是保證機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一,因而合理選擇風(fēng)機(jī)的型式是電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。對(duì)于一次風(fēng)機(jī),可供選擇的型式有2種:離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。在已投運(yùn)(或在建)的600MW機(jī)組中,與中速磨煤機(jī)匹配的一次風(fēng)機(jī)采用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的較多;與鋼球磨煤機(jī)匹配的一次風(fēng)機(jī)大多采用離心式風(fēng)機(jī)。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(jì)比較后確定。
各種型式風(fēng)機(jī)由于在價(jià)格、運(yùn)行費(fèi)用等方面有所不同,對(duì)電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(duì)一次風(fēng)機(jī)的選型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的論證。
1國產(chǎn)風(fēng)機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)狀對(duì)于離心式風(fēng)機(jī),國內(nèi)各風(fēng)機(jī)制造廠引進(jìn)國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。如葉片采用后彎式及高抗拉強(qiáng)度鋼材質(zhì),使國產(chǎn)離心式風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量得到進(jìn)一步的保證。由這種葉片制成的雙速雙吸離心式風(fēng)機(jī)和單速雙吸離心式風(fēng)機(jī)已在多臺(tái)600MW機(jī)組上用作吸風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)。用作吸風(fēng)機(jī)時(shí),可在葉片上加上較厚的保護(hù)層,增加其耐磨性。
動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)丹麥諾文科公司的動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和制造技術(shù),其動(dòng)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(jī)和一次風(fēng)機(jī)是完全可行的,同時(shí)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(jī)廠引進(jìn)德國TLT公司的動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和制造技術(shù),其動(dòng)葉片材料采用低碳合金鋼,表面噴涂耐磨層,具有很強(qiáng)的耐磨性。豪頓華工程有限公司的動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)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(jì),對(duì)送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)葉片材料采用鍛鋁或鑄鋁。
2風(fēng)機(jī)的性能對(duì)比2.1風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)性能離心式風(fēng)機(jī)與軸流式風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)最高效率差別不大,雙吸離心式風(fēng)機(jī)最高效率約88%,動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)最高效率約87. 5%.在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),它們之間的效率相差較大,這與風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)性能有關(guān)。
離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式一般有3種,即進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)、進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)和變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)是通過改變風(fēng)機(jī)人口的氣流方向來改變風(fēng)機(jī)的Q―H特性曲線。由于導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)和維護(hù)都比較簡(jiǎn)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(shí)使風(fēng)機(jī)的效率降低。
動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)是利用改變動(dòng)葉安裝角度來進(jìn)行風(fēng)機(jī)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(jī)在較大的負(fù)荷變化范圍內(nèi)獲得較高的平均效率。
離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的等效率曲線均為橢圓形,動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)等效率曲線的長(zhǎng)軸與系統(tǒng)阻力曲線基本平行,而離心式風(fēng)機(jī)等效率曲線的長(zhǎng)軸與系統(tǒng)阻力曲線基本垂直。離心式風(fēng)機(jī)在變負(fù)荷運(yùn)行時(shí),效率降低幅度較大??梢妱?dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的高效率區(qū)域較廣,因而在變負(fù)荷時(shí)動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)比離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性好。
2.2對(duì)一次風(fēng)機(jī)的適應(yīng)性對(duì)于一次風(fēng)機(jī),離心式風(fēng)機(jī)除調(diào)節(jié)特性較差,且。
2008t/h鍋爐的一次風(fēng)機(jī)要求的壓頭較高。屬于鼓風(fēng)機(jī)壓頭范圍,若按以往產(chǎn)品改型設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī),必然以犧牲效率來滿足性能要求。這使離心式風(fēng)機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性更差。
動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)對(duì)一次風(fēng)機(jī)而言,由于考慮到磨煤機(jī)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(shí)風(fēng)量和壓頭都留有較大的裕度,這樣選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)可顯示其優(yōu)越性。
選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)時(shí)存在的問題有:一次風(fēng)機(jī)所需壓頭較高,風(fēng)機(jī)需采用雙級(jí)葉輪;軸流式風(fēng)機(jī)在小流量區(qū)易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。這些問題使人們?cè)谝淮物L(fēng)機(jī)選型時(shí)持有不同意見。
在裝設(shè)中速磨煤機(jī)的制粉系統(tǒng)中,由于中速磨煤機(jī)的阻力和煤粉管道的阻力都較大,因而要求一次風(fēng)機(jī)有較高的壓頭。對(duì)2 008t/h鍋爐,考慮風(fēng)機(jī)裕度后設(shè)計(jì)工況的壓頭可達(dá)15kPa以上。對(duì)于動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī),必須采用雙級(jí)葉輪才能滿足要求。
采用雙級(jí)葉輪帶來的問題是增加風(fēng)機(jī)的價(jià)格和檢修工作量。價(jià)格的增加可通過經(jīng)濟(jì)比較來確定;檢修工作的復(fù)雜性也只是相對(duì)單級(jí)葉輪而言;同時(shí)在風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電廠設(shè)計(jì)時(shí)都為風(fēng)機(jī)的檢修提供必要的設(shè)施。
對(duì)裝設(shè)中速磨煤機(jī)的制粉系統(tǒng),在機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)主要依靠改變磨煤機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)來滿足。這時(shí)一次風(fēng)量隨機(jī)組負(fù)荷變化,而系統(tǒng)阻力(磨煤機(jī)及煤粉管道阻力)變化不大。在機(jī)組低負(fù)荷時(shí),一次風(fēng)機(jī)處于小流量高壓頭區(qū)運(yùn)行。從動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的特性曲線可以看出,其在小流量高壓頭時(shí)的失速線位置比離心式風(fēng)機(jī)低得多,產(chǎn)生喘振的危險(xiǎn)性要大。在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮可能出現(xiàn)的低負(fù)荷工況,使運(yùn)行點(diǎn)處于風(fēng)機(jī)特性曲線的失速線之下,同時(shí)裝設(shè)有喘振保護(hù)裝置,使產(chǎn)生喘振的危險(xiǎn)性降低,這樣完全可以選擇動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。
2.3經(jīng)濟(jì)性比較經(jīng)濟(jì)性比較采用原電力部1982年2月頒布的小法“。在進(jìn)行設(shè)備選型經(jīng)濟(jì)性比較時(shí),不考慮拉平煤價(jià)及補(bǔ)償裝機(jī)問題。煤價(jià)按照當(dāng)?shù)貙?shí)際煤價(jià)計(jì)算。
最小年費(fèi)用可表示為:iVF=5Z.LT.,其中S為年固定費(fèi)用率;厶為折算到投產(chǎn)年份的設(shè)備總價(jià)格;。為折算年運(yùn)行費(fèi)。經(jīng)過綜合分析后確定S取0.17(含設(shè)備折舊與大修費(fèi))。
在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)主要考慮以下因素:到廠煤價(jià),機(jī)組年利用小時(shí)和機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù),機(jī)組負(fù)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(jī)價(jià)格,風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率和耗電量,風(fēng)機(jī)安裝、維護(hù)、檢修(包括檢修設(shè)施)等費(fèi)用。
設(shè)備總價(jià)格包括:設(shè)備費(fèi)(風(fēng)機(jī)本體、配套設(shè)備和電動(dòng)機(jī))、設(shè)備運(yùn)雜費(fèi)、設(shè)備安裝和施工管理費(fèi)等。
由于只是比較,對(duì)2種型式風(fēng)機(jī)費(fèi)用差別不大的項(xiàng)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(xiàng)費(fèi)用等。以托克托二期投標(biāo)時(shí)上海鼓風(fēng)機(jī)廠提供的報(bào)價(jià)進(jìn)行說明。離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的分項(xiàng)價(jià)格見表1.表1單臺(tái)風(fēng)機(jī)價(jià)格對(duì)比萬元項(xiàng)目離心式動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)本體及附件電動(dòng)機(jī)設(shè)備運(yùn)雜費(fèi)安裝費(fèi)及施工管理費(fèi)設(shè)備總價(jià)格按1臺(tái)鍋爐配2臺(tái)風(fēng)機(jī)計(jì)算,配離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的設(shè)備總價(jià)格分別為253.56、362. 84萬元。
托克托二期投標(biāo)時(shí)按機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷的一般模式(根據(jù)機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)為5000h,機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為7600h的原則確定的機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷)計(jì)算風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)在機(jī)組不同負(fù)荷下的流不同型式風(fēng)機(jī)年耗電量;風(fēng)機(jī)在不同負(fù)荷下的效率量9、全壓/>、效率7、電動(dòng)機(jī)輸人功率iV、年運(yùn)行小根據(jù)制造廠提供的風(fēng)機(jī)選型資料進(jìn)行估取。離心式時(shí)f和年耗電量Q的對(duì)比如表2.表2離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)耗電置對(duì)比表離心式風(fēng)機(jī)動(dòng)葉可調(diào)軸流式機(jī)組負(fù)荷率注:不同負(fù)荷下動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的流量和年運(yùn)行小時(shí)與離心式風(fēng)機(jī)相同。
從表中可計(jì)算出離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的年耗電量分別為23.5517X106、12.9043X106kWh,按發(fā)電成本0.201元/kW.h計(jì)算,離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)全年的運(yùn)行費(fèi)用分從以上可以看出,如果簡(jiǎn)單按設(shè)備投資回收年限計(jì)算,動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)設(shè)備總價(jià)格高出的109.28萬元在半年多即可回收。且全年運(yùn)行費(fèi)用要低214.01萬元。離心式風(fēng)機(jī)的年費(fèi)用較動(dòng)葉可調(diào)軸別為473.39、259.38萬元,年費(fèi)用分別為516.49、流式風(fēng)機(jī)高195.43萬元。綜合以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,321.06萬元。一次風(fēng)機(jī)選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)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(gè)配煤過程的均勻性的得到有效保證。
可靠性正向配煤時(shí)犁拒動(dòng)則停機(jī)。其它情況時(shí),如果犁信號(hào)發(fā)出10s后,該犁仍末落到位,則發(fā)出卡死信號(hào),同時(shí)上位機(jī)監(jiān)控畫面上犁煤器發(fā)出黃、紅色交替閃爍,提醒運(yùn)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(shí),如仍需自動(dòng)配煤,按一下“配清”按鈕再按“程配”則自動(dòng)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(dòng)作較頻繁,對(duì)設(shè)備的可靠性要求較高,應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)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(hào)的位置還應(yīng)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;由于未加裝煤流信號(hào)傳感器,對(duì)皮帶上是否有煤不能進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。當(dāng)皮帶發(fā)生跑空時(shí),程配還會(huì)照常進(jìn)行。
13程配組成及功能2程配系統(tǒng)主要由上位機(jī)、2號(hào)遠(yuǎn)程站、19段犁煤3器、高低料位傳感器、犁煤器執(zhí)行機(jī)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(jī)即可進(jìn)行對(duì)檢修犁或檢修倉設(shè)定,并在上位機(jī)監(jiān)控畫面上有相應(yīng)的明顯標(biāo)志。在程配過程中,遇到檢修犁或檢修倉則自動(dòng)跳過。
責(zé)任編輯:任江強(qiáng)