600MW級(jí)電廠采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)探討

邱世平，郭 偉，崔 寧

(河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北 石家莊 050031)

1 工程概況

某南方電廠規(guī)劃容量3320MW，并保留再擴(kuò)建的條件，本期建設(shè)安裝2×660MW超超臨界凝汽式燃煤機(jī)組，同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝裝置，以滿足該省西部地區(qū)電力負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，同時(shí)為該省電網(wǎng)提供強(qiáng)有力的負(fù)荷支撐，提高整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

2 采用小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)的必要性及可行性分析

鍋爐引風(fēng)機(jī)是電廠內(nèi)最耗電的設(shè)備之一，對(duì)于該電廠來說，由于引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)合并，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的模式下單臺(tái)引風(fēng)機(jī)電機(jī)最大電功率達(dá)到了6450kW，引風(fēng)機(jī)總電耗占單機(jī)發(fā)電量的2.15%。且電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，無論引風(fēng)機(jī)采用靜葉可調(diào)還是動(dòng)葉可調(diào)，由于電機(jī)定速運(yùn)行，在機(jī)組低負(fù)荷或變負(fù)荷工況下，電機(jī)造成的額外廠用電損失很大，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。若采用變頻電機(jī)，可通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，節(jié)約～30%的能源。但變頻電機(jī)的成本昂貴，尤其是大功率的變頻電機(jī)，其造價(jià)將直接影響發(fā)電廠的初投資規(guī)模。

鑒于上述原因，同時(shí)結(jié)合鍋爐給水泵的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用蒸汽驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)是一條節(jié)能高效的途徑。蒸汽驅(qū)動(dòng)在降低廠用電的同時(shí)，其做功能力也得到進(jìn)一步充分合理的利用，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益也是顯而易見的。引風(fēng)機(jī)采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)后，將直接通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風(fēng)量，而風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速則可通過進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量進(jìn)行調(diào)節(jié)，完全可以實(shí)現(xiàn)類似給水泵汽輪機(jī)模式的調(diào)節(jié)運(yùn)行方式。

驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)用的汽輪機(jī)等設(shè)備均為成熟產(chǎn)品，從已投運(yùn)及已設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)用汽輪機(jī)看，汽輪機(jī)機(jī)型大致分為兩類：一類是凝汽式汽輪機(jī)，機(jī)型為NKS63／71或NK63／56；另一類是背壓式汽輪機(jī)，機(jī)型為NG40／32。這些機(jī)型都是成熟機(jī)型。引風(fēng)機(jī)用汽輪機(jī)和給水泵用汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)基本一致，對(duì)設(shè)備供應(yīng)廠商而言，一般都不需要新產(chǎn)品開發(fā)。由于二者在發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中處于十分類似的地位，因此無論從設(shè)計(jì)院還是設(shè)備制造廠的角度，給水泵汽輪機(jī)多年運(yùn)行的成功經(jīng)驗(yàn)都可以充分應(yīng)用到引風(fēng)機(jī)汽輪機(jī)上。

不過，在小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)項(xiàng)目上，齒輪箱是個(gè)新增的環(huán)節(jié)。汽輪機(jī)與引風(fēng)機(jī)之間由于轉(zhuǎn)速比較大(>6)，為確保齒輪箱運(yùn)行的可靠性，一般傾向于減速齒輪箱采用進(jìn)口產(chǎn)品。

3 汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)各系統(tǒng)配置和設(shè)備選型

3.1 熱力系統(tǒng)的擬定

小汽輪機(jī)的汽源方案有兩種選擇：一種是采用主機(jī)的高壓缸排汽(冷再熱蒸汽)，小汽機(jī)排汽至除氧器或中低壓缸聯(lián)通管，即背壓式小汽機(jī)方案；另一種是汽源采用主機(jī)的四段抽汽，排汽至小汽機(jī)凝汽器，經(jīng)小機(jī)凝結(jié)水泵將凝結(jié)水打入主機(jī)凝汽器，即凝汽式小汽機(jī)方案。

對(duì)于背壓式小汽機(jī)方案，為保證小汽機(jī)有足夠的排汽壓力，小汽機(jī)的級(jí)數(shù)較少，用汽量遠(yuǎn)大于凝汽式小汽機(jī)方案，不利于機(jī)組節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而且采用背壓式小汽機(jī)方案時(shí)由于小汽機(jī)輸出功率受排汽壓力變化而波動(dòng)，特別是在各種變工況的情形下，熱力系統(tǒng)的匹配和調(diào)節(jié)變得相當(dāng)繁瑣。同時(shí)引風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用汽輪機(jī)采用背壓式，雖然節(jié)省了小機(jī)凝汽器、小機(jī)凝結(jié)水泵、小機(jī)真空泵、循環(huán)水系統(tǒng)等設(shè)備，但增加了價(jià)格較為昂貴的配汽機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)閥、熱工元件，以及超長(zhǎng)的大口徑排汽管(其壓降、溫降損失不容忽視)。因此本報(bào)告不推薦采用背壓式小汽機(jī)方案，推薦采用凝汽式小汽機(jī)方案。

引風(fēng)機(jī)小汽機(jī)凝汽式，正常運(yùn)行及低負(fù)荷運(yùn)行汽源均來自鍋爐房輔汽聯(lián)箱。由于引風(fēng)機(jī)距主汽輪機(jī)較遠(yuǎn)，小汽機(jī)排汽至自帶的小凝汽器，經(jīng)小機(jī)凝結(jié)水泵將凝結(jié)水打入主機(jī)凝汽器。

3.2 熱力系統(tǒng)技術(shù)分析

3.2.1 熱力系統(tǒng)分析

引風(fēng)機(jī)采用凝汽式汽輪機(jī)，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽最終由四段抽汽提供，BMCR 抽汽量為45t/h，沒有超過現(xiàn)有汽輪機(jī)最大輔汽工況四抽的供氣量。汽輪機(jī)四抽最大供汽量約為：80t/h。引風(fēng)機(jī)小汽機(jī)的排汽進(jìn)入單獨(dú)的凝汽器，凝結(jié)水經(jīng)過單獨(dú)的凝結(jié)水泵至主機(jī)排汽裝置熱井。每臺(tái)機(jī)組設(shè)2臺(tái)小機(jī)水環(huán)式真空泵，一運(yùn)一備。

3.2.2 對(duì)主機(jī)設(shè)備的影響

(1)對(duì)機(jī)組名牌定義的影響

從3.1熱力系統(tǒng)的擬定可知，若不降低汽輪機(jī) TMCR 況的出力，采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案，需增加汽輪機(jī) TMCR工況的進(jìn)汽量，經(jīng)核算可知，需增加的進(jìn)汽量約為27t/h，若不增加 TMCR工況主蒸汽進(jìn)汽量，采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案，汽輪機(jī) TMCR工況的出力降低約：～1.5%。

(2)對(duì)汽輪機(jī)本體的影響

由于凝汽式方案抽汽量少，相當(dāng)于電驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)的一個(gè)輔汽工況，對(duì)汽輪機(jī)本體影響較小。

(3)對(duì)鍋爐本體的影響

汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽由主機(jī)四段抽汽提供，凝結(jié)水由小汽輪機(jī)凝結(jié)水泵打到主機(jī)凝汽器熱井，對(duì)鍋爐本體熱力計(jì)算、結(jié)構(gòu)影響較小。為了保持主機(jī)額定功率不變，鍋爐BMCR工況時(shí)的蒸發(fā)量將略有增加，約為32t/h。

3.2.3 對(duì)冷卻設(shè)備的影響

由于采用凝汽式汽輪機(jī)，需要單獨(dú)設(shè)小機(jī)凝汽器、小機(jī)凝結(jié)水泵、小機(jī)真空泵、循環(huán)水系統(tǒng)等設(shè)備。

3.2.4 對(duì)控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)的影響

由于凝汽式汽輪機(jī)只需考慮進(jìn)汽的控制，除增加汽輪機(jī)及其輔機(jī)的控制要求外，對(duì)其它系統(tǒng)的控制沒有更高的要求。

3.2.5 對(duì)輔助蒸汽系統(tǒng)的影響

引風(fēng)機(jī)采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)汽源來自輔助蒸汽系統(tǒng)，增加了輔助蒸汽系統(tǒng)的容量。

凝汽式汽輪機(jī)汽源來自鍋爐房輔助蒸汽聯(lián)箱。鍋爐房輔助蒸汽聯(lián)箱汽源正常由四段抽汽提供，啟動(dòng)時(shí)由啟動(dòng)鍋爐房來汽。按30%TMCR 工況前由啟動(dòng)鍋爐房提供引風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用汽輪機(jī)的蒸汽量考慮，需要汽量約15t/h。

3.3 采用小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)時(shí)風(fēng)機(jī)型式的探討

3.3.1 風(fēng)機(jī)型式及應(yīng)用現(xiàn)狀

該電廠引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合并設(shè)置，合并后的風(fēng)機(jī)壓頭較高，風(fēng)機(jī)TB點(diǎn)參數(shù)為：風(fēng)量：521m3/s，風(fēng)機(jī)全壓：10154Pa。

目前已投運(yùn)600MW及以上等級(jí)機(jī)組，采用引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合并設(shè)置方案的引風(fēng)機(jī)，動(dòng)葉可調(diào)及靜葉可調(diào)兩種型式均有應(yīng)用。部分工程的引風(fēng)機(jī)配置情況如下：

少年并未因此而退卻，他仍堅(jiān)持著自己的主張：“您對(duì)我的評(píng)判或許準(zhǔn)確，但天空的使者拼卻性命，來對(duì)她的生命進(jìn)行了守護(hù)。莫非您覺得，使者們也已被她妖艷的容貌迷惑？”

黃島、臺(tái)山和大唐寧德等多個(gè)600MW級(jí)機(jī)組合并風(fēng)機(jī)均采用靜調(diào)風(fēng)機(jī)；

海門電廠1000MW等級(jí)機(jī)組引風(fēng)機(jī)由電動(dòng)改為汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)也將原引風(fēng)機(jī)同增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了合并，合并后風(fēng)機(jī)采用靜調(diào)風(fēng)機(jī)；

天津北疆電廠和安徽銅陵電廠引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)合并后均采用雙級(jí)動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)。

目前國(guó)內(nèi)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行方面均積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，由于單級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)相對(duì)于雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)軸承較大，葉片較多，雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)制造相對(duì)容易，且選用雙級(jí)動(dòng)調(diào)軸承直徑小，可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，只有液壓缸、液壓油站、骨架密封件考慮進(jìn)口。因此，該電廠引風(fēng)機(jī)如采用動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)，推薦采用雙級(jí)動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)。

與動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)相比，靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)具有價(jià)格較低，耐磨性好、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在引風(fēng)機(jī)與增壓風(fēng)機(jī)分設(shè)時(shí)常用。當(dāng)用作引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)的合并風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)TB點(diǎn)壓頭較高時(shí)，引風(fēng)機(jī)的葉片要適當(dāng)加長(zhǎng)，葉輪直徑也需加大，風(fēng)機(jī)葉片需采用機(jī)械性能較好的材料制作。

3.3.2 采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)后的風(fēng)機(jī)選型

與動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)比較，靜調(diào)風(fēng)機(jī)臨界轉(zhuǎn)速高，葉片采用寬而短的等強(qiáng)度葉片，其固有頻率十倍于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速甚至更高，對(duì)速度調(diào)節(jié)的適應(yīng)性好，而動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)臨界轉(zhuǎn)速較低，葉片窄而長(zhǎng)，其固有頻率偏低而且需要避開的頻率密集，對(duì)速度調(diào)節(jié)相當(dāng)敏感，一旦引起共振，葉片會(huì)發(fā)生斷裂；另外，由于風(fēng)機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，不再需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片的角度，使得動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)失去了存在的必要性，因此不能采用小汽機(jī)和軸流動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)配置的方式。

經(jīng)調(diào)研，各大風(fēng)機(jī)廠已對(duì)三合一的高轉(zhuǎn)速靜調(diào)引風(fēng)機(jī)完成了系列化設(shè)計(jì)，確保能夠很好滿足機(jī)組運(yùn)行的需求。該系列風(fēng)機(jī)在氣動(dòng)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上沿用原有風(fēng)機(jī)的精髓，保證風(fēng)機(jī)的原有優(yōu)秀性能，但在材料選用、剛度設(shè)計(jì)、軸承選配等方面加強(qiáng)，進(jìn)一步提高風(fēng)機(jī)適應(yīng)高壓力要求。

從運(yùn)行壽命、可靠性、安全性、運(yùn)行維護(hù)而言，靜調(diào)風(fēng)機(jī)優(yōu)于動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)，采用小汽機(jī)調(diào)速，即利用了前端優(yōu)質(zhì)能源又提高了風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，同時(shí)降低了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)壽命、噪音都大有好處。

若不采用小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)，引風(fēng)機(jī)采用雙級(jí)動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，由電機(jī)帶動(dòng)是可行的；此種方案和小汽機(jī)配置軸流靜調(diào)比較，相對(duì)來講，可能初投資會(huì)省一點(diǎn)；但是，由于小汽機(jī)方案不需要廠用電，僅煤的消耗上升了一點(diǎn)點(diǎn)(這都不是非常明顯的)，對(duì)電廠本身的經(jīng)濟(jì)性考核非常有利，效果非常明顯。

“靜調(diào)風(fēng)機(jī)+小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)方案”與“雙級(jí)動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)方案”的對(duì)比見表1。

表1 “靜調(diào)風(fēng)機(jī)+小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)方案”與“雙級(jí)動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)方案”對(duì)比

3.3.3 風(fēng)機(jī)選型結(jié)論

根據(jù)上述綜合比選分析，考慮到從運(yùn)行壽命、可靠性、安全性、運(yùn)行維護(hù)而言，靜調(diào)風(fēng)機(jī)優(yōu)于動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)，本次投標(biāo)采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)時(shí)的風(fēng)機(jī)型式推薦采用靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。

3.3.4 汽輪機(jī)的選型

引風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用凝汽式小汽輪機(jī)，國(guó)內(nèi)三大汽輪機(jī)廠及杭州汽輪機(jī)廠等國(guó)內(nèi)制造廠均有設(shè)計(jì)、制造能力。該電廠可參考制造廠的小機(jī)機(jī)型為：NKS50/56，形式為單流、反動(dòng)式、純凝式，上進(jìn)汽上排汽，汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速～5700r/min，經(jīng)兩級(jí)減速到～700r/min。汽輪機(jī)最大連續(xù)功率值：8000kW。汽 輪機(jī)外形尺寸：3380×3100×3000mm。凝汽器循環(huán)冷卻水采用除鹽水，參考外形尺寸長(zhǎng)度：～7500mm、寬度：～2900mm、高度：～3500mm。

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

4.1 初投資分析

4.1.1 初投資基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與靜調(diào)風(fēng)機(jī)(不含電機(jī))的初投資見表2(單臺(tái)風(fēng)機(jī))

表2 動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與靜調(diào)風(fēng)機(jī)(不含電機(jī))的初投資

4.1.2 采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)致電氣投資下降分析

采用引風(fēng)機(jī)汽動(dòng)方案，廠用電電壓可以采用6kV。廠用電方案僅需采用單臺(tái)分裂變壓器，容量為31.5/21－21MVA，兩臺(tái)機(jī)組設(shè)一臺(tái)同容量起動(dòng)/備用變壓器，廠用高壓配電裝置需采用40kA，動(dòng)穩(wěn)定100 kA的開關(guān)設(shè)備。

采用引風(fēng)機(jī)電動(dòng)方案，每臺(tái)引風(fēng)機(jī)電機(jī)6450kW，每機(jī)組兩臺(tái)，需大幅增加高壓廠用變壓器容量，為滿足負(fù)荷容量增加和大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的要求，廠用電電壓仍為6kV，廠用電需采用一臺(tái)分裂變壓器方案。變壓器容量為45/27～27MVA，兩臺(tái)機(jī)組設(shè)一臺(tái)同容量起動(dòng)/備用變壓器，廠用配電裝置需采用40kA，動(dòng)穩(wěn)定100kA的開關(guān)設(shè)備。汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案的主要相關(guān)電氣設(shè)備見表3(兩臺(tái)機(jī)組)，電動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案的主要相關(guān)設(shè)備見表4。

表3 汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案的主要相關(guān)電氣設(shè)備(兩臺(tái)機(jī)組)

表4 電動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案的主要相關(guān)設(shè)備(兩臺(tái)機(jī)組)

由表4可以看出，引風(fēng)機(jī)采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)方式較電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電氣設(shè)備投資可節(jié)省1254.5－900=354.5萬元。

4.1.3 采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)致熱力系統(tǒng)及設(shè)備初投資增加分析

采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)后，鍋爐造價(jià)增大、增加了小汽機(jī)、真空泵、凝汽器、凝結(jié)水泵、系統(tǒng)管道、閥門等。增加的設(shè)備及系統(tǒng)初投資見表5、表6。

表5 增加的設(shè)備

表6 系統(tǒng)初投資

4.1.4 采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)致其他初投資費(fèi)用分析

采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，由于增加了熱力系統(tǒng)，相應(yīng)小汽機(jī)排汽的冷卻將增加濕冷塔的冷卻面積。經(jīng)核算，每臺(tái)鍋爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)配置的小汽機(jī)排氣量共計(jì)45t/h，相應(yīng)循環(huán)水量為2250t/h，經(jīng)核算，每臺(tái)機(jī)組由于濕冷塔冷卻面積增加導(dǎo)致建造費(fèi)用增加200萬元，全廠增加費(fèi)用400萬元。

4.2 采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)收益分析

4.2.1 采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)售電收益增加分析

按照發(fā)電廠機(jī)組機(jī)爐電匹配、銘牌功率標(biāo)定的原則，機(jī)組銘牌功率并未扣除輔機(jī)設(shè)備消耗的電功率。鑒于這一特點(diǎn)，如果降低發(fā)電廠的廠用電指標(biāo)，可以提高電廠對(duì)外售電收入。在電廠龐大的輔機(jī)設(shè)備群中，鍋爐引風(fēng)機(jī)是僅次于鍋爐給水泵的第二大耗電設(shè)備。經(jīng)與風(fēng)機(jī)制造廠家溝通，單臺(tái)風(fēng)機(jī)技術(shù)數(shù)表如下：

引風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)表

由上表可以看出，鍋爐引風(fēng)機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，功率變化范圍大。

該電廠如果機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)7500h，年利用小時(shí)5500h，運(yùn)行負(fù)荷暫按表7。

表7 電廠運(yùn)行負(fù)荷小時(shí)數(shù)

則，單臺(tái)引風(fēng)機(jī)每年消耗的電量為：3782×1500+3014×4000+2502×2000=2273.3萬kWh，全廠引風(fēng)機(jī)每年消耗的電量為：9093.2萬kWh。

根據(jù)測(cè)算，該工程成本電價(jià)(含稅)321元/MWh，低于現(xiàn)階段當(dāng)?shù)厣暇W(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)(448.2元/MWh)約127.3元/MWh。

如果采用汽輪機(jī)替代電機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)，單臺(tái)引風(fēng)機(jī)每年可節(jié)電2273.3萬kWh，全廠引風(fēng)機(jī)每年可節(jié)電9093.2萬kWh。

降低的廠用電按每度電收益0.1273元計(jì)算，全廠可增加的售電收入為：1157.6萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

4.2.2 采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能更優(yōu)帶來的節(jié)電收益分析

經(jīng)咨詢風(fēng)機(jī)廠家，采用動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)+定速電機(jī)與靜調(diào)風(fēng)機(jī)+小汽機(jī)，在不同運(yùn)行工況的效率如下，相應(yīng)計(jì)算各工況節(jié)電量及總節(jié)電量見表8。

表8 風(fēng)機(jī)變負(fù)荷運(yùn)行效率

從上表看出，在變負(fù)荷工況下，采用變速風(fēng)機(jī)可以顯著提高風(fēng)機(jī)效率，降低功耗，為電廠節(jié)能。

根據(jù)上表計(jì)算，假定該電廠機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)7500h，利用5500h，則單臺(tái)引風(fēng)機(jī)采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)后可節(jié)電量182萬kWh，以標(biāo)煤耗270g/kWh折算，折合約標(biāo)煤491.4t，全廠可節(jié)約標(biāo)煤1965.6t，按標(biāo)煤價(jià)格1050元/t計(jì)算，則每年可節(jié)約燃煤費(fèi)用206.4萬元。

4.3 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

表9 投資估算對(duì)比(全廠)

表10 收益分析對(duì)比

根據(jù)表9，兩臺(tái)機(jī)組采用小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，初期增加投資約為3015.5萬元。

根據(jù)表10，采用小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)，年收益為1364萬元(兩臺(tái)機(jī)組)，可以得出方案的投資回報(bào)年限如下：靜態(tài)投資年限為：2.21年。

因此采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)方案設(shè)備的靜態(tài)投資回收年限小于3年，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效益顯著，值得推薦。

5 結(jié)語

(1)風(fēng)機(jī)采用工業(yè)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，雖然初投資增加了3015.5萬元，但增加電廠的售電收入1157.6萬元/年，且風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變速運(yùn)行后低負(fù)荷運(yùn)行效率提高，節(jié)煤折合206.4萬元/年。因此，采用汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)增加的投資成本不足3 年即可收回。

(2)推薦采用凝汽式小汽機(jī)方案。

(3)推薦采用靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)。

[1]張曉玲.1000MW超超臨界機(jī)組中小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)配置[J].廣東科技，2010，(7).

[2]馬曉瓏，劉超.超超臨界1000MW機(jī)組采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)的可行性[J].熱力發(fā)電，2010，

[3]高曉建.鍋爐引風(fēng)機(jī)汽輪機(jī)在1000MW等級(jí)火力發(fā)電廠的應(yīng)用

[4]張鵬.火力機(jī)組引風(fēng)機(jī)采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)方案探討[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2010，(8).