周曉慶
(福建省電力勘測設計院, 福州 350003)
引風機是鍋爐機組的主要輔機,合理選擇引風機的驅動方式也是電站設計的主要內容之一,對電站安全、穩定和經濟運行起著重要的作用。某發電工程擬建設2×660MW國產超超臨界燃煤機組,采用2×50%容量的動葉可調軸流式引風機,本文就引風機采用電動機驅動和凝汽式小汽機驅動兩個方案進行技術經濟分析比較。
采用電動機驅動方式,每臺引風機需配置一個潤滑油站,油站冷卻水采用工業水。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。采用汽動引風機,需要加大啟動鍋爐容量。為了避免啟動鍋爐容量設置過大,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1臺電動引風機,其容量取30%BMCR,供機組啟動或事故工況使用。又考慮到靜調風機價格相對便宜,本工程汽動引風機方案需設置2×50%BMCR汽動引風機+1×30%BMCR電動啟動引風機,均采用靜葉可調軸流式引風機。
(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,并通過調節閥和減溫器后作為軸封供汽。(2)每臺機組設3臺循環冷卻水系統管道泵,兩運一備。(3)每臺小汽輪機設置2臺電動凝結水泵,一運一備。(4)每臺純凝式小汽輪機配置一套潤滑油系統和真空泵抽真空系統。
(1)小汽輪機和凝汽器及其相關的輔機設備、控制系統須室內布置。小汽輪機上部設置檢修起吊裝置,滿足檢修維護的需要。(2)采用汽動引風機后,后煙道框架的跨度還需增加1m。
(1)可靠性與安全性。1)汽動引風機方案可以避免大電機啟動時啟動電流對廠用電系統的影響,對整個電廠的可靠性有所提高。3)汽動引風機方案增加了相應的輔助系統,如冷卻水、潤滑油、進汽系統等管路和閥門,系統復雜,機組安全性降低。
(2)可維護性。1)兩方案設計均充分考慮了設備檢修和就地試驗,以及與其他設備的距離要求。2)電動風機方案考慮在引風機框架設置架空軌道起重機,用于檢修電動機。3)汽動引風機方案考慮在引風機框架設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備。由于汽動引風機方案系統復雜,運行維護較電動風機方案麻煩。
(3)可施工性。兩方案均便于施工,汽動引風機方案設備多和管路復雜,施工工期較長。
3.2.1 兩方案初次投入費用CI差額
根據風機廠提供的配合數據以及向小汽機廠家詢價,經過計算,兩方案初投入費用CI比較匯總見表1(方案1為電動引風機方案,2X50%動調布置;方案2為汽動引風機方案,2X50%汽動引風機+1x30%BMCR電動啟動引風機。下同)。從表格可知汽動引風機方案比電動引風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對于火力發電廠而言,機組的年運行小時數等條件對經濟比較結果有明顯的影響。機組運行模式按100%THA、75%THA和50%THA對應的年運行小時數分別為2000、2000和3000小時考慮。
(2)兩方案運行費用CO差額。從表2看出,汽動引風機方案比電動引風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,采用汽動引風機方案,本體及其輔助系統復雜,大大增加了運維工作量,降低了機組安全性。經濟上比較,采用汽動引風機方案,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。引風機驅動方式的選擇對煤、電價格高度敏感,在目前煤價高、上網電價低的大環境下,選擇汽動引風機方案優勢不大,因此推薦本工程采用電動機驅動的引風機。
[1]GB50660-2011大中型火力發電廠設計規范[S].
[2]范永春,吳阿峰.引風機驅動方式選擇的經濟性評價方法[J].電力建設,2010,31(1):91-94.