大型电厂锅炉配套风机型式的选择-凯发官方

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：

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：

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.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。