汽 轮 机 驱 动 引 风 机 的 方 案

引风机与脱硫增压风机合并，取消脱硫旁路烟道，锅炉烟气系统仅设置引风机引风机选型的好坏并不唯一决定于选型设计点或风机最高效率点的高低，而是取决于在整个调节范围内都有较高的运行工作效率，并且还要考虑初投资、可靠性、耐磨性、维护费用等诸多重要因素。从锅炉烟气流通的大系统来看，增压风机是串联在锅炉-脱硝-引风机-脱硫塔-烟囱的烟气流道上。因此从理论上讲完全可以取消增压风机，通过提升引风机压头来克服锅炉本体、脱硝装置、电袋除尘器、吸风机前烟道、脱硫系统阻力。取消增压风机后，不会影响脱硫岛的调试和运行。对于脱硫岛本身，增压风机与引风机合并，引风机取代了增压风机的功能，克服脱硫系统烟气阻力，使烟气能够顺利通过吸收塔和脱硫烟道后进入烟道排放。两种方案的技术特点比较方案一：引风机和增压风机分别设置，引风机和增压风机的压头均较低，引风机全压比合并设置减少2000Pa。当脱硫事故时将停机。方案二：引风机与脱硫增压风机合并设置，脱硫系统正常运行时对锅炉运行影响小，当脱硫事故时将停机。由于引风机与增压风机合并设置，减少故障点，同时节省初投资和减少厂用电率。两种方案的运行比较引风机与增压风机合并对炉膛防爆压力的影响目前国内电力行业关于炉膛有以下规程：DL/T435-2004《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程3.2.1》条：无论由于什么原因使引风机选型点的能力超过-8700Pa时，炉膛瞬态设计负压都应考虑予以增加。本次炉膛设计最大瞬时承受压力按土9800Pa考虑，对于本工程，合并风机的TB点全压升为9300Pa,即使引风机在环境温度下TB点能力较高，通过联锁控制等手段能够保护锅炉的安全运行。因此，本工程锅炉炉膛防爆压力能够满足引风机和增压风机合并的有关的防爆要求。机组带脱硫装置运行时，烟气系统是一个整体。根据机组负荷变化，烟气系统阻力发生变化，引风机和增压风机需作相应调节。方案一分设模式在机组负荷变化时，需同时调节串联的两种风机，调节比较复杂。方案二合并调节对象单一，烟气系统响应负荷变化较分设模式迅速、准确。环保三同时要求脱硫系统和主机调试在安装、试运阶段一同完成引风机在较高效区运行。本工程脱硫系统不设旁路，故脱硫发生故障与主机同时停机，引风机调节比较简单。两种方案的经济比较方案一：按照原设计招标设备价格，两台炉引风机799.4万元（入口介质容积流量：1815012m3，风机全压:6600Pa，风量:497.76m3/s）,两台炉增压风机698.4万元（入口介质容积流量：3473633m3，风机全压：4680Pa，风量：964.9m3/s）,合计价格为1497.8万元（本期已招标价格）。方案二：引风机与脱硫增压风机合并通过对国内外目前的风机市场的价格初步调查，（按照驱动电动机）两台炉引风机1200万元左右（风机全压：9300Pa，风量：964.9m3/s待设计院最终确定），合计价格为1200万元。方案二在初投资及年运行费用上具有一定优势。对于风机参数过高，可能造成炉膛瞬态压力急剧增大的事故，但通过炉膛负压自动控制系统可有效的防止此事故的发生，保证锅炉安全运行。引风机型式选择引风机输送的介质为含尘且温度较高的烟气，引风机的选用除考虑风机体积、重量、效率和调节性能外，还要求耐磨、对灰尘的适应性好，以便保证风机在周期之间能够安全稳定运行。根据向成都风机厂和国电北仑厂及河南华能沁北电厂调研了解情况，采用引风机和增压风机合并时，动静可调轴流式风机和静叶可调轴流风机都能选出型号，从风机制造角度上不存在技术障碍，在关键部件进口的前提下可由国内风机厂制造，且在BMCR工况下风机的效率都很高。运行故障点少、经济效益好、减少了运行维护量，是电厂设计的必然趋势。超超临界发电机组引风机小汽轮机驱动当前，我国电力行业节能环保标准日趋提高，要求电厂的脱硫系统与机组同时建设同时投产，引风机与脱硫增压风机合并将成为必然的发展趋势。对于超临界及超超临界燃煤发电厂机组，引风机与脱硫增压风机合并后驱动功率将达到8000〜lOOOOkW。若采用常规的电动机驱动，电机容量增大后将带来厂用电的增加、启动电流过大导致厂用电电压短时过低等问题。1•技术原理采用小汽轮机代替电动机驱动引风机方案，通过对汽轮机驱动引风机方案的可行性、可靠性、工艺方案、控制方案、节能效益的研究，结合引风机的转速和功率要求，对凝汽式汽轮机配套技术特点进行研究，经过技术经济的分析比较，确定最佳替代电机驱动的方案。2•主要技术指标：1）厂用电率由联合风机前的4.22%降低至3.10%；2）减少烟风道30米以上，烟道阻力明显降低，综合供电标煤耗降低0.47〜0.90g/kWh。技术应用情况：该技术已于2010年12月在华能海门电厂3号机组投运，设备运行稳定可靠，运行参数达到设计要求，节能效果明显。目前，国内电力行业引风机汽轮机驱动技术已开始大量采用，北仑电厂7号机组（1000MW）于2011年5月改造后（电机驱动改为汽轮机驱动，背压）投运，6号机组计划于2012年1月进行改造；华能沁北电厂二期两台1000MW机组引风机汽轮机目前已安装完成已投运。引风机采用小汽轮机驱动，可以大幅降低厂用电率，提高电厂的运行指标，增加发电量，节能效益显著；同时，能有效提高引风机在半负荷工况下运行的效率，使综合供电标煤耗降低0.47~0.90g/kWh，并彻底消除大电机启动时启动电流对厂用电系统的影响。典型用户及投资效益：典型用户：华能海门电厂的机组建设规模：火电1000MW机组。主要技改内容：引风机采用小汽轮机驱动，在系统上需要设置开式循环冷却水、凝汽器抽真空系统、小汽轮机进汽系统、凝结水回收系统、小汽轮机轴封系统、小汽轮机润滑油系统。相对应的设备有小汽轮机、凝汽器、凝结水泵、真空泵、汽封冷却器、润滑油供油装置等。节能技改投资额3350万元，建设期1年。每年可节能4829吨，节能经济效益年增加利润935万元，投资回收期3.6年。5.结论电动引风机与汽动引风机技术经济对比后各有优缺点，主要表现在以下几个方面：1)采用电动引风机优点：相对于采用汽动引风机，每台机组只需要建设两台电动机的基础，系统简单，现场运行维护相对简单，初投资较小。缺点：需要耗用大量的厂用电，且电机启动时启动电流对厂用电系统有影响。2)采用汽动引风机优点：可以大幅降低厂用电率约1.116%，降低供电标煤耗(0.47-0.90g/kW.h)并彻底消除大电机启动时启动电流对厂用电系统的影响。在考虑电网统一调度的基础上，每年可以增加售电量约52021363kW.h,采用汽轮机驱动增加的投资在电厂商业运行2.2年即可收回，经济性较好。缺点：相对于采用电动引风机，每台机组需要建设两台汽轮机基础，及配套的凝汽器，凝结水泵、真空泵、轴封冷却器、排污泵等，并且因为增加了小机进汽系统、