引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)與單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)對(duì)比

付 鵬，喬加飛，溫新宇，郝 衛(wèi)

(1.神華國(guó)華(北京)電力研究院有限公司，北京 100024; 2.中國(guó)科學(xué)院電工研究所，北市 100190)

近年來(lái)，對(duì)燃煤電廠進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)改造已成為發(fā)電企業(yè)落實(shí)“建設(shè)資源節(jié)約型”戰(zhàn)略的重要措施。國(guó)家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家能源局三部委聯(lián)合印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》[1]對(duì)火電機(jī)組的節(jié)能降耗做出了嚴(yán)格要求。面對(duì)國(guó)家對(duì)火力發(fā)電越來(lái)越高的節(jié)能要求，提高效益、降低成本成為發(fā)電企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的長(zhǎng)期目標(biāo)[2]。

汽輪機(jī)通流改造及熱力系統(tǒng)優(yōu)化改造(增設(shè)0號(hào)高加[3]、增設(shè)前置蒸冷[4]等)是目前重要的兩種改造措施，可以較好降低機(jī)組煤耗，但投資相對(duì)較大[5]，而且節(jié)能降耗效果有限[6]。近幾年，部分電廠通過(guò)增設(shè)小汽輪機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)抽汽或乏汽的梯級(jí)利用[7]，或用于解決由于增容改造帶來(lái)的高中壓缸通流能力不匹配問(wèn)題[8]，同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低機(jī)組的廠用電率以增加售電收益等目的[9]，該方法成為當(dāng)前許多機(jī)組提效創(chuàng)收改造方案的選項(xiàng)。

加裝小汽輪機(jī)技術(shù)主要可分為兩種類別：(1)小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)輔機(jī)技術(shù)，如目前最常見(jiàn)的小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)給水泵技術(shù)，部分電廠應(yīng)用的汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)技術(shù)[10]，以及近年來(lái)出現(xiàn)的引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)[11]；(2)小汽輪機(jī)帶發(fā)電機(jī)技術(shù)，例如上海外高橋第三電廠的變頻中心(變速小汽輪機(jī)+變頻發(fā)電機(jī))[12]，以及單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)，如目前應(yīng)用較廣泛的背壓機(jī)供熱技術(shù)[7]。

小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)輔機(jī)技術(shù)類別中，引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)較為靈活可靠[13-14]?？紫榻躘13]分析了火力發(fā)電廠汽電雙驅(qū)引風(fēng)機(jī)的啟停過(guò)程、保護(hù)邏輯、結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)。呂春俊[14]提出了一種引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)背壓機(jī)供熱方案，在滿足供熱需求的前提下，既降低能耗同時(shí)也有助于控制二次再熱機(jī)組的再熱汽溫。小汽輪機(jī)帶發(fā)電機(jī)技術(shù)中單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)相對(duì)更簡(jiǎn)單，且具有效率高運(yùn)行效果好的優(yōu)點(diǎn)[15-16]。劉輝[15]提出了一種基于高效清潔燃燒技術(shù)的煤基冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，并研究了背壓機(jī)負(fù)荷和排氣壓力變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。王新雷[16]通過(guò)建立背壓機(jī)煤耗特性變工況計(jì)算模型，并結(jié)合實(shí)際調(diào)研，找出了實(shí)施背壓機(jī)供熱存在的問(wèn)題。本文重點(diǎn)選取引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)與單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比研究。

本文對(duì)比分析了引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)與單設(shè)小汽輪機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，并選取浙江某電廠擬進(jìn)行增容改造的1000MW超超臨界機(jī)組作為案例進(jìn)行研究，分別設(shè)計(jì)了引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)與單設(shè)小汽輪機(jī)的技術(shù)方案，從能耗、運(yùn)行與投資收益進(jìn)行比較并得出了推薦方案，該研究可為火電機(jī)組類似節(jié)能改造項(xiàng)目提供借鑒。

1 技術(shù)分析

1.1 引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)

引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)是鍋爐引風(fēng)機(jī)采用小汽輪機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種驅(qū)動(dòng)方式，小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)后富余的功率可以通過(guò)異步發(fā)電機(jī)輸出電能的技術(shù)。主要設(shè)備包括：小汽輪機(jī)(背壓式/純凝式)、齒輪箱(定速比)、異步電機(jī)和引風(fēng)機(jī)等。該技術(shù)可利用主汽輪機(jī)中低壓連通管抽汽或其它抽汽作為小汽輪機(jī)的汽源，在驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)的同時(shí)，富余電能可接至廠用電系統(tǒng)消納，降低廠用電率。圖 1展示了引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)的流程示意圖。

圖1 引風(fēng)機(jī)汽電流程示意圖1-小汽輪機(jī)(背壓式/)；2-定速比齒輪箱；3-異步電機(jī)；4-引風(fēng)機(jī)

引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)系統(tǒng)各設(shè)備選型特點(diǎn)如表1所示。

表1 引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)系統(tǒng)選型特點(diǎn)

設(shè)備選型特點(diǎn)齒輪箱定速比、可離合傳動(dòng)效率可達(dá)98.9%,高于變速比齒輪箱(約90%)引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉定速與定速比齒輪箱匹配小汽輪機(jī)背壓式/凝汽式根據(jù)機(jī)組實(shí)際特點(diǎn)選擇,背壓式小汽輪機(jī)應(yīng)用較多電機(jī)異步電機(jī)可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況切換發(fā)電/電動(dòng)模式,較純汽動(dòng)驅(qū)動(dòng)更為靈活

1.2 單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)

汽電雙驅(qū)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)為：

(1)與汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)相比可不設(shè)啟動(dòng)汽源；

(2)引風(fēng)機(jī)采用汽動(dòng)和電動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式，一定程度上提高了設(shè)備的可靠性；

(3)小汽輪機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥可以全開(kāi)，有助于提高小汽輪機(jī)效率。

缺點(diǎn)主要體現(xiàn)為：

(1)汽電雙驅(qū)方案一般包括2套設(shè)備(小汽輪機(jī)+定速比齒輪箱+異步電機(jī)+引風(fēng)機(jī))，系統(tǒng)復(fù)雜；

(2)管道鋪設(shè)較長(zhǎng)且布置復(fù)雜，損失較高；

(3)為提供足夠布置空間，可能需要進(jìn)行引增合一改造，投資高收益小。

因?yàn)樾∑啓C(jī)匹配引風(fēng)機(jī)數(shù)量為2×50%方案，小汽輪機(jī)的容量小，效率低，供電煤耗指標(biāo)差。

因此，結(jié)合汽電雙驅(qū)的設(shè)備選型優(yōu)點(diǎn)，以及單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)的思路，提出一種單設(shè)小汽輪機(jī)帶發(fā)電機(jī)接廠用電的方案。本章主要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了介紹與理論分析，并與引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比。

圖 2展示了單設(shè)小汽輪機(jī)的流程示意圖。單獨(dú)設(shè)立一臺(tái)旁路小汽輪機(jī)，通過(guò)定速比齒輪箱驅(qū)動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，所發(fā)電量接入廠用電系統(tǒng)。與引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)相對(duì)應(yīng)的，單設(shè)小汽輪機(jī)方案中的引風(fēng)機(jī)為電動(dòng)引風(fēng)機(jī)。

圖2 單獨(dú)設(shè)置小汽輪機(jī)帶發(fā)電機(jī)技術(shù)流程示意圖1-小汽輪機(jī)；2-變速器；3-發(fā)電機(jī)

單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)景以及對(duì)應(yīng)的具體技術(shù)主要分為3種：(1)低壓缸排汽面積優(yōu)化，具體技術(shù)為B透平；(2)供熱改造，具體技術(shù)為背壓機(jī)供熱改造技術(shù)；(3)增容改造，單設(shè)小汽輪機(jī)以解決高中壓缸通流能力不匹配問(wèn)題。

1.3 技術(shù)對(duì)比

與單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)相比，引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)適用的場(chǎng)景與實(shí)現(xiàn)的效果類似，具體對(duì)比如表2所示。

表2 引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)與單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)對(duì)比

引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)單設(shè)小汽輪機(jī)設(shè)備包括兩套設(shè)備,增加了系統(tǒng)的安全可靠性,但同時(shí)也增加了建設(shè)或改造的投資與運(yùn)維成本。一臺(tái)汽輪機(jī),設(shè)備更簡(jiǎn)單,小汽輪機(jī)效率更高,能耗相對(duì)更低。流程小汽輪機(jī)帶動(dòng)異步電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī),富余電量通廠用電單臺(tái)小汽輪機(jī)發(fā)電并入廠用電土建需解決兩臺(tái)小汽輪機(jī)占地、煙道與蒸汽管道鋪設(shè)問(wèn)題需解決單臺(tái)小汽輪機(jī)占地與管道鋪設(shè)問(wèn)題運(yùn)行受引風(fēng)機(jī)性能影響,低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率不高相對(duì)更靈活

2 計(jì)算平臺(tái)簡(jiǎn)介

本文是采用全面熱平衡計(jì)算方法，并聯(lián)合國(guó)內(nèi)有關(guān)高校開(kāi)發(fā)了全廠熱力系統(tǒng)集成優(yōu)化(TPIS)軟件，該軟件已綜合考慮1 000 MW機(jī)組的具體特性，可以深入研究各機(jī)組節(jié)能綜合升級(jí)改造的原則性技術(shù)方案，探索各種節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于各機(jī)組的可行性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

TPIS軟件平臺(tái)主要針對(duì)電廠及熱電前期設(shè)計(jì)及后期改造中的物料平衡、熱量平衡提供計(jì)算方案。軟件中融合了熱力系統(tǒng)模塊化建模、換熱器(包括高低壓加熱器、表面式換熱器、凝汽器)端差變工況分析、透平變工況計(jì)算以及熱力系統(tǒng)集成優(yōu)化等多種先進(jìn)功能，以機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)或?qū)嶋H運(yùn)行參數(shù)為基準(zhǔn)工況，實(shí)現(xiàn)不同改造方案和模型的自由轉(zhuǎn)換和熱力性能分析。

針對(duì)常規(guī)矩陣法只適用于回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算的缺點(diǎn)，軟件所用方法可對(duì)電廠各設(shè)備進(jìn)行熱力分析，因此，本文采用TPIS平臺(tái)進(jìn)行某1 000 MW機(jī)組熱力系統(tǒng)的建模計(jì)算工作。具體計(jì)算方法可查閱已有研究[17-18]，本文不再贅述。

3 案例介紹

本文選取的案例機(jī)組為浙江某電廠1 000 MW超超臨界機(jī)組，主要設(shè)備包括：鍋爐，發(fā)電機(jī)，汽輪機(jī)(包括高壓缸級(jí)組、中壓缸級(jí)組和低壓缸級(jí)組)，3級(jí)高壓給水回?zé)峒訜崞鳎?級(jí)低壓給水回?zé)峒訜崞?，濕冷凝汽器，給水泵，凝結(jié)水泵和除氧器。主蒸汽在汽輪機(jī)級(jí)組依次膨脹做功后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，做功后乏氣進(jìn)入凝汽器，凝結(jié)水由凝結(jié)水泵加壓進(jìn)入各級(jí)低壓加熱器和除氧器，隨后經(jīng)由給水泵加壓經(jīng)由各級(jí)高壓加熱器最終進(jìn)入鍋爐受熱面。

該電廠擬進(jìn)行增容提效改造，確定高壓缸更換，中低壓缸保留原設(shè)備，并進(jìn)行1級(jí)前置蒸汽冷器的加裝與凝汽器的增容改造，如圖3所示。為充分消納增容后高壓缸增加的蒸汽流量，適當(dāng)增大高壓缸通流能力，需在高壓缸排汽至中壓缸進(jìn)汽系統(tǒng)中抽取一定量的蒸汽驅(qū)動(dòng)小汽輪機(jī)，從而保持中低壓缸的進(jìn)汽量不變，以最大程度提高汽輪發(fā)電機(jī)組增容能力，增加電廠售電收入。引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)與單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)均可解決上述問(wèn)題。

圖3 增容改造示意圖

針對(duì)上述兩種技術(shù)，本文進(jìn)行了方案對(duì)比，具體方案如圖 4所示。

(1)方案一:汽電雙驅(qū)引增合一方案

每臺(tái)鍋爐設(shè)置2臺(tái)50%BMCR引風(fēng)機(jī)，進(jìn)行引增合一改造后改用汽電雙驅(qū)動(dòng)。每臺(tái)機(jī)組配置2套汽電雙驅(qū)引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，即：2臺(tái)背壓式小汽輪機(jī)+2臺(tái)齒輪箱+2臺(tái)異步電機(jī)+2臺(tái)引風(fēng)機(jī)。

(2)方案二：小汽輪發(fā)電機(jī)+電動(dòng)引風(fēng)機(jī)

每臺(tái)機(jī)組配置一套小汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)+2套50%容量的電動(dòng)引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，即1臺(tái)小汽輪機(jī)+1臺(tái)減速箱+1臺(tái)發(fā)電機(jī)、2臺(tái)電動(dòng)機(jī)+2臺(tái)引風(fēng)機(jī)。凝汽器小汽輪機(jī)經(jīng)過(guò)減速箱降低轉(zhuǎn)速后推動(dòng)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，再并入廠用電。根據(jù)小汽輪機(jī)采凝汽式或背壓式以及背壓的不同，方案二又可以分為三個(gè)子方案。

(1)方案二A：凝汽式小汽輪發(fā)電機(jī)組。

(2)方案二B：方案二B1背壓式小汽輪機(jī)排汽進(jìn)入6號(hào)低壓加熱器。

(3)方案二B2：背壓式小汽輪機(jī)排汽進(jìn)入5號(hào)低壓加熱器。

圖4 方案關(guān)系示意圖

4 結(jié)果分析

4.1 基準(zhǔn)方案的選取

由于上述4種小汽輪機(jī)方案(方案一、方案二A、方案二B1、方案二B2)均包含了加裝前置蒸汽冷卻器與凝汽器增容，因此將方案比較基準(zhǔn)設(shè)置為帶有前置蒸冷與增容凝汽器的電動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案，如圖3所示。機(jī)組現(xiàn)狀與電動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案的對(duì)比如表3所示。可以看到，由于加裝了前置蒸汽冷卻器和增大了凝汽器換熱面積，電動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案效率更高，體現(xiàn)為主蒸汽量基本相當(dāng)時(shí)，機(jī)組出力可增加約5%(45 MW)，供電煤耗降低約1.5 g/kWh，而廠用電率基本不變。

表3 案例機(jī)組現(xiàn)狀與電動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案對(duì)比

序號(hào)名稱現(xiàn)狀電動(dòng)引風(fēng)機(jī)1機(jī)組出力/MW1 0001 0452主蒸汽流量/t·h-13 0913 0773主汽輪機(jī)熱耗/kJ·(kWh)-17 3777 3254廠用電率/[%]4.084.105廠用電量/kW40 80042 8156引風(fēng)機(jī)功率/kW3 8726 5467增壓風(fēng)機(jī)功率/kW1 668/8發(fā)電標(biāo)煤耗/g·(kWh)-1269.51267.609供電標(biāo)煤耗/g·(kWh)-1280.97279.05

4.2 技術(shù)方案綜合對(duì)比

各方案小汽輪機(jī)汽源可選擇一再出口或高排出口，選取一再出口蒸汽作為汽源時(shí)，較高的蒸汽參數(shù)可顯著增加小汽輪機(jī)效率，因此，各方案的小汽輪機(jī)汽源為一再出口，具體蒸汽參數(shù)如表4所示。

表4 各方案小汽輪機(jī)參數(shù)

序號(hào)名稱方案一方案A方案B1方案B21進(jìn)汽參數(shù)壓力/MPa(a)5.845.845.845.84溫度/℃488488488488流量/t·h-1601201201202其他參數(shù)轉(zhuǎn)速/r·min-15 5007 4007 4005 500輸出功率/kW9 95032 02320 08015 2843排汽參數(shù)背壓/MPa(a)0.280.006 30.280.645排汽溫度/℃16637166233排汽量/t·h-159.72119.06119.44119.24小機(jī)效率/[%]84.1684.984.984.95小機(jī)輸出功率/kW19 90033 17420 08015 7696引風(fēng)機(jī)軸功率/kW6 2846 5466 5466 5467異步電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出有功功率/kW3 432///

由表4可見(jiàn)，方案一采用了2×50%小汽輪機(jī)，故單臺(tái)小汽輪機(jī)THA工況時(shí)的流量約為60 t/h，只為單設(shè)小汽輪機(jī)方案中小汽輪機(jī)流量的1/2(約120 t/h)。故單設(shè)小汽輪機(jī)方案(方案二A，方案二B1，方案二B2)中，小汽輪機(jī)效率(84.9%)顯著高于方案一(84.16%)，有助于降低機(jī)組整體的能耗。

在TPIS平臺(tái)進(jìn)行建模計(jì)算后，各方案的性能指標(biāo)如表5所示。

方案一與基準(zhǔn)方案的對(duì)比，說(shuō)明汽電雙驅(qū)的投入會(huì)增加能耗，約1.5 g/kWh。

對(duì)于汽電雙驅(qū)方案(方案一)，其機(jī)組出力可由1 000 MW增加至1 065 MW。對(duì)于單設(shè)小汽輪機(jī)方案，小汽輪機(jī)排汽至5抽(方案二B2)、6抽(方案二B1)和凝汽器(方案A)，首先，小汽輪機(jī)出力逐漸增加，分別為15 284 kW，20 080 kW，32 023 kW；其次，小汽輪機(jī)中的蒸汽在中低壓缸逐漸降低，導(dǎo)致主機(jī)出力降低，分別為1 070 MW、1 065 MW、1 050 MW；此外，從方案二B2、方案二B1至方案二A，同樣的蒸汽在主機(jī)中做功逐漸降低，小機(jī)出力逐漸增加，由于主機(jī)效率顯著高于小機(jī)，等量的蒸汽在主機(jī)和小機(jī)的整體出力是增加的，因此供電煤耗呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。

4.3 技術(shù)方案詳細(xì)對(duì)比

單設(shè)小汽輪方案包括小汽輪機(jī)排汽至凝汽器(方案二A)、6抽(方案二B1)和5抽(方案二B2)，其中，排5抽的方案能耗性能最優(yōu)(供電煤耗最低，為280.53 g/kWh)，并且增容效果最好(主機(jī)出力最高，為1 070 MW)，故為全面清晰地對(duì)比引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)和單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)，本部分分別從能耗、運(yùn)行和投資收益3個(gè)方面詳細(xì)對(duì)比方案一與方案二。

表5 各方案能耗性能指標(biāo)

序號(hào)名稱基準(zhǔn)方案一方案二A方案二B1方案二B21機(jī)組出力/MW1 0451 0651 0501 0651 0702主蒸汽流量/t·h-13 0773 2003 2003 2003 2003主汽輪機(jī)熱耗/kJ·(kWh)-17 3257 5087 6077 5087 4644廠用電率/[%]4.102.241.112.292.685廠用電量/kW42 81523 90411 70724 39828 5766引風(fēng)機(jī)功率/kW6 5466 2846 5466 5466 5467增壓風(fēng)機(jī)功率/kW/////8小機(jī)輸出功率/kW/19 90033 17420 08015 7699小機(jī)發(fā)電量/kW/6 86432 15319 46215 28410發(fā)電標(biāo)煤耗/g·(kWh)-1267.60274.30277.91274.3011供電標(biāo)煤耗/g·(kWh)-1279.05280.58280.57280.53

圖5 方案一(汽電雙驅(qū))流程圖

圖6 方案二B2流程圖

4.3.1 能耗

(1)與汽電雙驅(qū)方案相比，煤耗可降低近0.4 g/kWh。因?yàn)樾C(jī)(效率為83.4%)的120 t/h的抽汽在5、6抽之間的大機(jī)(效率為91.3%)做了功，使蒸汽能量得到更合理的利用;

(2)小機(jī)容量1萬(wàn)5，相對(duì)于小汽機(jī)排凝汽器的方案，小機(jī)出力少50%，接廠用電的難度降低;

(3)大機(jī)容量可增容至1 070 MW。估算方法：120 t蒸汽在5抽與6抽間的大機(jī)做功，約為6 MW，考慮汽輪機(jī)機(jī)械效率和發(fā)電機(jī)效率，機(jī)組在1 065 MW基礎(chǔ)上可再增容5 MW。

4.3.2 運(yùn)行

(1)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，抽排汽管道更短，運(yùn)行維護(hù)更為方便；

(2)汽電雙驅(qū)方案中，小汽輪機(jī)排5抽，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)需要在6、7號(hào)低加之間進(jìn)行切換；方案二B2的小汽輪機(jī)排汽至5抽，無(wú)此問(wèn)題。

4.3.3 投資收益

汽電雙驅(qū)與單設(shè)小汽輪機(jī)方案的收益，均來(lái)自于廠用電降低帶來(lái)的售電收入增加。與基準(zhǔn)方案相比，汽電雙驅(qū)與小汽機(jī)帶廠用電排5抽的方案的年收益更高，考慮排5抽方案可使大機(jī)容量增加5 MW，核算后排5抽方案收益增加值最高。

表6 投資收益對(duì)比

序號(hào)名稱基準(zhǔn)方案一方案二B212每小時(shí)售電量/MWh基礎(chǔ)+38.911+39.13913年運(yùn)行小時(shí)數(shù)/h4 9354 9354 93514年售電量/GWh基礎(chǔ)+192.03+193.1715年售電收入/萬(wàn)元基礎(chǔ)+8 110+8 15716年燃煤量/t基礎(chǔ)+61 583+53 16417年燃煤費(fèi)/萬(wàn)元基礎(chǔ)+5 100+4 80318年售電盈利/萬(wàn)元基礎(chǔ)+2 610+3 033

通過(guò)對(duì)引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)與單設(shè)小汽輪機(jī)方案的詳細(xì)對(duì)比，可以看出：

(1)單設(shè)小汽輪機(jī)方案供電煤耗可降低約0.5 g/kWh;

(2)兩方案的投資水平相當(dāng)，單設(shè)小汽輪機(jī)方案的綜合收益較高。

因此，對(duì)浙江某電廠的百萬(wàn)機(jī)組增容改造項(xiàng)目，推薦采用單設(shè)小汽輪機(jī)排5抽的方案。

汽電雙驅(qū)技術(shù)的引入，會(huì)使供電煤耗增加約1.5 g/kWh，并且增加系統(tǒng)復(fù)雜度以及運(yùn)行維護(hù)困難，因此不推薦汽電雙驅(qū)方案。小汽機(jī)帶廠用電排5抽方案與汽電雙驅(qū)方案相比，可降低供電煤耗約0.4 g/kWh，并且可增加年售電收入，因此推薦該方案。

5 結(jié)論

(1)引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)系統(tǒng)的汽動(dòng)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式可提高設(shè)備可靠性，調(diào)節(jié)閥全開(kāi)也有助于提高小汽輪機(jī)效率，但其小汽輪機(jī)匹配引風(fēng)機(jī)數(shù)量為2×50%方案，小汽輪機(jī)的容量小，效率低，供電煤耗指標(biāo)差，并且對(duì)設(shè)備和布置空間的要求復(fù)雜，投資高收益低。

(2)與汽電雙驅(qū)方案相比，單設(shè)小汽輪機(jī)方案投資收益更好。首先，單設(shè)小汽輪機(jī)方案系統(tǒng)簡(jiǎn)單，抽排汽管道更短，壓力損失更小，運(yùn)行維護(hù)更為方便；其次，單獨(dú)設(shè)置小汽機(jī)可以設(shè)置為1×100%方案，效率可能更好；最后，小汽機(jī)可以全程保持為調(diào)閥全開(kāi)，小汽機(jī)效率可能更高。

(3)對(duì)于電廠增容改造項(xiàng)目，汽電雙驅(qū)和單設(shè)小汽輪機(jī)技術(shù)均可解決高壓缸增容帶來(lái)的通流能力不匹配。引風(fēng)機(jī)汽電雙驅(qū)技術(shù)方案雖然可以節(jié)省引風(fēng)機(jī)的耗電量，但需要一系列配套改造，投資高收益低。而單設(shè)小汽輪機(jī)帶發(fā)電機(jī)接入廠用電網(wǎng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，供電煤耗更低，售電收入更高。因此，推薦單設(shè)小汽輪機(jī)方案。