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大型电厂锅炉配套风机型式的选择

信息来源:发布时间:2020-07-27阅读:858

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题进行简单的分析,以能对风机的选型起参考作用。

2.     锅炉配套的主要风机介绍

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:

u  选择高效风机,并使其工作点处在最高效率范围内;

u  力求风机工作的稳定性;

u  力求选择检修简单方便、备件较少的风机;

u  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。

u  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、风压还有不确定因素,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:

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

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

混流风机

@  主要用于压力低、流量大的工况

@  高效区范围较小,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,在选择风机的型式时,可以遵循以下原则:

u  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。

u  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。

u  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。

u  对于cfb锅炉,由于烟气压力大,流量小,选择离心风机比较合适。由于cfb风机的压力很高,为了增加运行的稳定性,此风机应选用双支撑结构,尽量避免使用悬臂结构。

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参数:

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、bmcrtha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.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。

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        引风机和fgd增压风机

引风机和增压风机的作用是把烟气从锅炉中抽出去,通过脱硫系统,然后送到烟囱排入大气,通常情况下,引风机和增压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设计;烟气中含有粉尘,对风机部件产生磨损,因此引风机和增压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。密封风机的设置对于保护轮毂的腐蚀是非常重要的,其作用是把空气送入风机内部空间,保证风机内部(轮毂的内部)的压力比流道中烟气的压力高,从而保证烟气不进入轮毂内部,从而不腐蚀轮毂。所以不管风机是否运行,保持密封风机的运行是很必要的,因为当风机停运时,脱硫系统由于诸如挡板门泄漏等原因,会造成有部分的烟气仍通过风机,如果密封风机不运行,这些烟气就将进入轮毂内部从而发生腐蚀。目前,由于我国的脱硫系统经常停运,有部分电厂就是因为风机停运时也把密封风机停了,结果轮毂内部腐蚀的非常利害。

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。

 
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