周曉慶
(福建省電力勘測設(shè)計院, 福州 350003)
引風(fēng)機是鍋爐機組的主要輔機,合理選擇引風(fēng)機的驅(qū)動方式也是電站設(shè)計的主要內(nèi)容之一,對電站安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行起著重要的作用。某發(fā)電工程擬建設(shè)2×660MW國產(chǎn)超超臨界燃煤機組,采用2×50%容量的動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機,本文就引風(fēng)機采用電動機驅(qū)動和凝汽式小汽機驅(qū)動兩個方案進行技術(shù)經(jīng)濟分析比較。
采用電動機驅(qū)動方式,每臺引風(fēng)機需配置一個潤滑油站,油站冷卻水采用工業(yè)水。每個油站冷卻水約為1.1t/h。廠用變及封母需考慮電機容量,電纜需采用高壓電纜。該方案設(shè)備布置簡單,占用場地較小,且運行維護方便。
由于本工程屬于新建機組,啟動汽源來自啟動鍋爐。采用汽動引風(fēng)機,需要加大啟動鍋爐容量。為了避免啟動鍋爐容量設(shè)置過大,增加投資或在兩臺機建成后造成啟動鍋爐閑置浪費,每臺機組需增設(shè)1臺電動引風(fēng)機,其容量取30%BMCR,供機組啟動或事故工況使用。又考慮到靜調(diào)風(fēng)機價格相對便宜,本工程汽動引風(fēng)機方案需設(shè)置2×50%BMCR汽動引風(fēng)機+1×30%BMCR電動啟動引風(fēng)機,均采用靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機。
(1)小汽輪機供汽正常進汽汽源取自四段抽汽,備用汽源來自輔助蒸汽,并通過調(diào)節(jié)閥和減溫器后作為軸封供汽。(2)每臺機組設(shè)3臺循環(huán)冷卻水系統(tǒng)管道泵,兩運一備。(3)每臺小汽輪機設(shè)置2臺電動凝結(jié)水泵,一運一備。(4)每臺純凝式小汽輪機配置一套潤滑油系統(tǒng)和真空泵抽真空系統(tǒng)。
(1)小汽輪機和凝汽器及其相關(guān)的輔機設(shè)備、控制系統(tǒng)須室內(nèi)布置。小汽輪機上部設(shè)置檢修起吊裝置,滿足檢修維護的需要。(2)采用汽動引風(fēng)機后,后煙道框架的跨度還需增加1m。
(1)可靠性與安全性。1)汽動引風(fēng)機方案可以避免大電機啟動時啟動電流對廠用電系統(tǒng)的影響,對整個電廠的可靠性有所提高。3)汽動引風(fēng)機方案增加了相應(yīng)的輔助系統(tǒng),如冷卻水、潤滑油、進汽系統(tǒng)等管路和閥門,系統(tǒng)復(fù)雜,機組安全性降低。
(2)可維護性。1)兩方案設(shè)計均充分考慮了設(shè)備檢修和就地試驗,以及與其他設(shè)備的距離要求。2)電動風(fēng)機方案考慮在引風(fēng)機框架設(shè)置架空軌道起重機,用于檢修電動機。3)汽動引風(fēng)機方案考慮在引風(fēng)機框架設(shè)置檢修起吊裝置和檢修吊板,用于檢修汽輪機及小汽輪機輔助設(shè)備。由于汽動引風(fēng)機方案系統(tǒng)復(fù)雜,運行維護較電動風(fēng)機方案麻煩。
(3)可施工性。兩方案均便于施工,汽動引風(fēng)機方案設(shè)備多和管路復(fù)雜,施工工期較長。
3.2.1 兩方案初次投入費用CI差額
根據(jù)風(fēng)機廠提供的配合數(shù)據(jù)以及向小汽機廠家詢價,經(jīng)過計算,兩方案初投入費用CI比較匯總見表1(方案1為電動引風(fēng)機方案,2X50%動調(diào)布置;方案2為汽動引風(fēng)機方案,2X50%汽動引風(fēng)機+1x30%BMCR電動啟動引風(fēng)機。下同)。從表格可知汽動引風(fēng)機方案比電動引風(fēng)機方案初次投入費用高2880萬元。

表1 兩方案初投入費用CI比較(單臺機組,單位:萬元)

表2 年運行費用(單臺機組)
3.2.2 兩方案運行費用CO差額
(1)機組的年運行小時數(shù)對于火力發(fā)電廠而言,機組的年運行小時數(shù)等條件對經(jīng)濟比較結(jié)果有明顯的影響。機組運行模式按100%THA、75%THA和50%THA對應(yīng)的年運行小時數(shù)分別為2000、2000和3000小時考慮。
(2)兩方案運行費用CO差額。從表2看出,汽動引風(fēng)機方案比電動引風(fēng)機方案年耗煤量減少約 742.55t,標煤價格按照968元/t,約71.88萬元。
綜上所述,采用汽動引風(fēng)機方案,本體及其輔助系統(tǒng)復(fù)雜,大大增加了運維工作量,降低了機組安全性。經(jīng)濟上比較,采用汽動引風(fēng)機方案,初投資增加2880萬元,年檢修維護費增加57.60萬元,年運行費用減少約71.88萬元。引風(fēng)機驅(qū)動方式的選擇對煤、電價格高度敏感,在目前煤價高、上網(wǎng)電價低的大環(huán)境下,選擇汽動引風(fēng)機方案優(yōu)勢不大,因此推薦本工程采用電動機驅(qū)動的引風(fēng)機。
[1]GB50660-2011大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范[S].
[2]范永春,吳阿峰.引風(fēng)機驅(qū)動方式選擇的經(jīng)濟性評價方法[J].電力建設(shè),2010,31(1):91-94.