大型電站鍋爐引風(fēng)機(jī)型式比較

上海鼓風(fēng)機(jī)廠(chǎng)有限公司 朱衛(wèi)平 邵俊菱

大型電站鍋爐引風(fēng)機(jī)型式比較

上海鼓風(fēng)機(jī)廠(chǎng)有限公司 朱衛(wèi)平 邵俊菱

介紹了燃煤電站鍋爐引風(fēng)機(jī)的不同型式，并就軸流式風(fēng)機(jī)和離心式風(fēng)機(jī)在節(jié)能、可靠性、耐磨性方面做了詳細(xì)的對(duì)比,得出動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)在各個(gè)指標(biāo)上有較大優(yōu)勢(shì)。

電站；風(fēng)機(jī);軸流式;離心式;經(jīng)濟(jì);可靠性

0 引言

風(fēng)機(jī)是電站鍋爐系統(tǒng)重要組成部分之一，作為一個(gè)耗能大戶(hù),如何選擇合適的風(fēng)機(jī)是制造廠(chǎng)商和電廠(chǎng)業(yè)主需要認(rèn)真思考的問(wèn)題,下面以某工程引風(fēng)機(jī)項(xiàng)目參數(shù)為例對(duì)風(fēng)機(jī)的形式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性和可靠性比較。根據(jù)某電廠(chǎng)300MW機(jī)組,每臺(tái)爐需配置兩臺(tái)最大風(fēng)量1080000m3/h、全壓為10100Pa的引風(fēng)機(jī)，根據(jù)風(fēng)機(jī)的實(shí)際參數(shù)，風(fēng)機(jī)選型可以采用動(dòng)葉可調(diào)軸流式或雙吸雙支撐離心風(fēng)機(jī)+變頻方案。

1 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式

1.1 動(dòng)葉可調(diào)軸流式

動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)包括:進(jìn)口膨脹節(jié)、進(jìn)口風(fēng)箱、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、擴(kuò)壓器、聯(lián)軸器及其保護(hù)罩、調(diào)節(jié)裝置及執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓及潤(rùn)滑供油裝置和測(cè)量?jī)x表、風(fēng)機(jī)出口膨脹節(jié)、進(jìn)、出口配對(duì)法蘭。電動(dòng)機(jī)通過(guò)中間軸傳動(dòng)風(fēng)機(jī)主軸,在運(yùn)行中通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)葉片角度與系統(tǒng)工況相匹配，其工況范圍不是一條曲線(xiàn),而是一個(gè)面,所以流量、壓力變化范圍大及高效率運(yùn)行區(qū)寬廣,基礎(chǔ)可以設(shè)置為剛性基礎(chǔ)或彈性基礎(chǔ)。

1.2 雙吸雙支撐離心風(fēng)機(jī)加變頻

雙吸雙支撐離心風(fēng)機(jī)包括:進(jìn)口膨脹節(jié)、調(diào)節(jié)門(mén)、進(jìn)氣箱、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、調(diào)節(jié)裝置、潤(rùn)滑油站等。轉(zhuǎn)子軸承可以采用滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承,調(diào)節(jié)方式有調(diào)節(jié)門(mén)調(diào)節(jié)、液偶調(diào)節(jié)、變頻器調(diào)節(jié),考慮到節(jié)能,本文分析按變頻調(diào)節(jié)考慮。

2 風(fēng)機(jī)選型結(jié)果

根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的參數(shù)，該引風(fēng)機(jī)設(shè)定為2個(gè)工況點(diǎn)，按工況對(duì)參數(shù)進(jìn)行選型，得出兩種方案如表1所示。

方案1(動(dòng)葉可調(diào)軸流式)選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī),每臺(tái)爐配備2臺(tái)風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)型號(hào)為SAF26-17-2,風(fēng)機(jī)葉型為DA16,風(fēng)機(jī)直徑2600mm,轉(zhuǎn)速為990r/min,風(fēng)機(jī)最大軸功率為3342kW。動(dòng)葉可調(diào)風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。

方案2(雙吸雙支撐加變頻)選用雙吸雙支撐離心式風(fēng)機(jī)加變頻調(diào)速,,每臺(tái)爐配備2臺(tái)風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)型號(hào)為1788AZ/1820,風(fēng)機(jī)直徑3240mm,轉(zhuǎn)速為980r/min,單臺(tái)風(fēng)機(jī)最大軸功率為3695.5kW。離心式風(fēng)機(jī)加變頻曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。

表1 參數(shù)選型兩種方案

圖1 動(dòng)葉可調(diào)風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)

圖2 離心式風(fēng)機(jī)加變頻曲線(xiàn)

3 經(jīng)濟(jì)性分析

3.1 風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析

初步設(shè)定,該風(fēng)機(jī)1年工作8000h,按照BMCR工作點(diǎn)運(yùn)行8000h,每kWh電價(jià)0.6元,現(xiàn)按動(dòng)調(diào)和離心加變頻進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析,分析結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，兩者運(yùn)行費(fèi)用差值為232.16萬(wàn)kWh，按照每kWh電0.6元計(jì)算，可節(jié)約電費(fèi)139.296萬(wàn)元，動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)節(jié)能效果非?？捎^。

3.2 風(fēng)機(jī)的一次性投入分析

僅考慮風(fēng)機(jī)本體及配套電動(dòng)機(jī)的情況下,2臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)及其電機(jī)的總價(jià)為400萬(wàn)元左右,2臺(tái)離心式風(fēng)機(jī)總價(jià)(不考慮變頻)為330萬(wàn)元左右?？紤]到離心式風(fēng)機(jī)每臺(tái)需配備1套變頻裝置,而每臺(tái)爐需配備2套變頻裝置,每臺(tái)離心風(fēng)機(jī)配備1臺(tái)4100kW電機(jī),則需要配備2臺(tái)4100kW的變頻器,每臺(tái)變頻器價(jià)格超過(guò)200萬(wàn)元,即離心加變頻總價(jià)為730萬(wàn)元。

綜上，從經(jīng)濟(jì)性角度，動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)較離心式風(fēng)機(jī)加變頻有較大的優(yōu)勢(shì)。

4 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的可靠性

隨著系統(tǒng)容量的擴(kuò)大,風(fēng)機(jī)的安全可靠性已成為用戶(hù)的第一要求。近年來(lái),生產(chǎn)廠(chǎng)家不僅加強(qiáng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性,而且從售前、售中、售后的各個(gè)環(huán)節(jié)入手,在選型、設(shè)計(jì)計(jì)算、制造工藝、安裝施工、運(yùn)行操作和檢測(cè)維護(hù)等各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域上改進(jìn)完善提高各項(xiàng)技術(shù)要求和加工檢測(cè)手段,逐步提高風(fēng)機(jī)的可靠性。

4.1 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)及其選材

根據(jù)引進(jìn)德國(guó)某公司技術(shù)資料進(jìn)行轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度計(jì)算上的安全系數(shù)均嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定。為保證風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行,在風(fēng)機(jī)的材料選用上,遵循相同部件材料機(jī)械強(qiáng)度不低于德國(guó)某公司材的機(jī)械強(qiáng)度,同時(shí)材料的金屬元素成分均基本與該公司選用的相一致。

為了保證用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間的安全穩(wěn)定運(yùn)行,在葉片、主軸承、電動(dòng)執(zhí)行器等部件設(shè)計(jì)時(shí)使用壽命均按70000h考慮,1個(gè)大修期4年除了正常維護(hù)外,無(wú)需更換軸承、液壓調(diào)節(jié)裝置等關(guān)鍵部件。

4.2 風(fēng)機(jī)耐磨性

引風(fēng)機(jī)的介質(zhì)為含有一定量的SiO2、Al2O3等硬度較大顆粒,對(duì)葉片壽命影響較大,需采取一定的防磨措施,動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)采取以下耐磨措施:

（1）風(fēng)機(jī)葉片母材選用機(jī)械性能極為穩(wěn)定的碳合金鋼15MnV。

（2）在葉片的迎風(fēng)面、背弧部分區(qū)域噴涂鎳基合金,硬度為HRC58-60,厚度約為0.2mm。

表2 兩種型式風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)比較

（3）由于磨損主要發(fā)生在葉片的進(jìn)氣邊,需對(duì)葉片進(jìn)氣邊再作加強(qiáng),噴涂HRC硬度達(dá)70以上的碳化鎢,厚度約為0.2mm。

（4）由于碳化鎢顆粒較大,顆粒之間有較大間隙,因此需在此基礎(chǔ)上噴涂顆粒細(xì)小結(jié)合率好的W2C。

（5）大量風(fēng)機(jī)的實(shí)踐證明,該耐磨措施可以保證在含塵量小于200mm/Nm3的情況下,葉片使用壽命達(dá)50000h以上。自引進(jìn)技術(shù)至今,已有上千臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在國(guó)內(nèi)外安全運(yùn)行。

5 安裝檢修維護(hù)

離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但軸承損壞較多且次數(shù)頻繁,一旦損壞,需要停機(jī)進(jìn)行大量的更換。離心風(fēng)機(jī)單件由于體積龐大,運(yùn)輸需剖分,現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝工作復(fù)雜。軸流風(fēng)機(jī)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但由于各零件能獨(dú)立更換,更換方便,軸流式風(fēng)機(jī)只需要定期進(jìn)行大修維護(hù),一般大修周期為4年,此外維護(hù)工作相對(duì)較小。安裝時(shí)軸流式風(fēng)機(jī)單件體積較小,現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量小。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,選擇動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)比離心式風(fēng)機(jī)具有一次性投資和能耗低等多方面優(yōu)勢(shì)。在滿(mǎn)足電廠(chǎng)鍋爐系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)工況要求下,選擇動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)為最佳方案。

[1]顧恒慶,萬(wàn)方．電站大型風(fēng)機(jī)的選擇

[J]．熱機(jī)技術(shù),2001,(01)．

浦東新區(qū)推出新能源車(chē)購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼政策

最近浦東新區(qū)推了購(gòu)買(mǎi)新能源車(chē)政策：“補(bǔ)貼2萬(wàn)+免費(fèi)滬牌+免購(gòu)置稅”。

據(jù)了解,補(bǔ)貼對(duì)象為擁有浦東新區(qū)戶(hù)籍或目前在浦東新區(qū)轄區(qū)內(nèi)法人組織工作并交納社保1年以上的個(gè)人，注冊(cè)地且稅收戶(hù)管在浦東新區(qū)從事環(huán)衛(wèi)、物流和出租等行業(yè)的企業(yè)。對(duì)滿(mǎn)足補(bǔ)貼對(duì)象和車(chē)型要求的個(gè)人或企業(yè)，購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)一次性補(bǔ)貼2萬(wàn)元/輛。

(浦東新區(qū))

The Type Comparison for Large Size Power Plant Boiler ID Fans

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To introduce the different types of coal fired power plant boiler ID fans,and a detailed comparison is made out for axial flow fans and centrifual fans in regards to energy saving,reliability,and abrasion.The result shows the obvious advantages of variable pitch axial flow fans in different indexes.

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