350MW機組風機單、雙列布置工程對比淺析

摘 要：相對于雙列配置，風機單列布置機組煙風系統的運行大為簡化，并具有升降負荷迅速、操作簡單等優點，但如何保證機組穩定運行成為單列配置方案的關鍵，同時也是電力工程界爭議的焦點。本文結合筆者自身電站調試經歷，以同為350MW超臨界機組的風機單列布置的臨清發電工程和風機雙列布置的濱州發電工程調試經歷，從機務設備、熱工控制以及基建調試等方面總結提高可靠性的有效措施，從技術方案、投資經濟性、運行經濟性以及運行靈活性方面進行綜合分析。

關鍵詞：350MW超臨界機組；單列布置；經濟性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.194

1 風機單、雙列布置工程簡介

濱州2×350MW機組工程，煙風系統采用傳統雙列配置，每臺鍋爐配置 2×50%容量的一次風機，2×50%容量的二次風機，2×三分倉空氣預熱器，引風機與增壓風機合并，按三合一引風機2×50%設置，一號機組于2015年10月投產，二號機組于2015年12月投產。臨清2×350MW機組工程，鍋爐尾部煙道采用單列配置，鍋爐豎井下設置1臺四分倉回轉式空氣預熱器，煙風系統采用單列配置，空預器、一次風機、送風機為1×100%，引風機與增壓風機合并，按三合一引風機2×50%設置，一號機組于2016年12月投產，二號機組于2017年01月投產。

2 風機單、雙列布置運行參數對比分析

臨清電廠和濱州電廠鍋爐全部由上海鍋爐廠生產，風機全部由上海鼓風機廠生產，由于同為350MW超臨界熱電聯產機組，鍋爐各風量設計參數相差不大。在設計參數相差不大的前提下，現將調試試運期間臨清電廠350 MW超臨界機組單列布置的輔機與濱州電廠350 MW超臨界機組雙列布置的輔機在各個不同負荷階段的運行數據見表1。

從表1中可以看出：

（1）由公式風機效率，其中風機功率，風機軸功率，另外兩個工程的一次風機和送風機電壓等級同為6kV，計算得知，單列風機運行效率明顯優于雙列方案，以75% 負荷 和100% 負荷為例，單列布置一次風機的運行效率可達到78.7%和87.8%，單列布置送風機的運行效率可達到77.6%和86.8%，而雙列布置一次風機的運行效率為68.5%和79.5%，雙列布置送風機的運行效率為67.3%和76.9%。考慮機組運行煤質差異，機組參數對煤量及風量分配的影響，剔除不同負荷工況下因煤質差異造成風量差別因素，無論一次風機還是送風機單列布置比雙列布置均能提高8%以上。主要是由于單列配置時無論一次風機還是送風機出口壓頭較高，彌補了雙列配置時壓頭低的不足，同時單列風機運行效率較高還與空氣預熱器漏風率降低也有一定關系。

（2）低負荷下，單列風機運行更不易發生喘振現象。由表1可見，無論一次風機還是送風機單列布置時在風機流量沒有多大變化的情況下，風機出口壓頭卻都比雙列布置時有大幅度增加，以100%負荷為例，單列布置一次風機的出口壓力為12.5kpa，送風機出口壓力為2.0kpa，雙列布置一次風機的出口壓力為11.7kpa，送風機出口壓力為1.5kpa。分析風機Q-H工作特性曲線可知，低負荷下單列風機運行更遠離駝峰形不穩定區域，運行工況點遠離喘振區，不會因風量突變或大幅波動與出力不匹配引起風機喘振。

3 風機單、雙列布置初投資費用比較

從表2的比較得出，鍋爐輔機（除引風機）單列配置的設備初投資比雙列風機節省約1241.7萬元（2臺機組）。

4 風機單列布置機組調試試運期間遇到的問題及采取的措施

由于機組主要輔機采用單列配置后，輔機的運行狀況將直接影響整個機組運行的安全穩定性及可靠性，輔機跳機將導致機組跳機，將會直接觸發鍋爐主燃料跳閘[1]。因而單列配置機組的可靠性相比于雙列要低，再加上缺乏對風機單列配置機組的調試經驗，在臨清機組工程調試試運期間遇到了很多問題，#1機組發生過多次因風機故障而導致機組跳機事件。另外，在機組總啟動試運期間發現五套制粉系統全部運行或啟動第五套制粉系統時，一次風機余量不足，需要格外注意控制一次風壓的穩定。

由于單列配置機組的可靠性相比于雙列要低，再加上臨清機組工程為供熱機組，對機組的可靠性要求更高，因此為了提高機組性能的可靠性在調試期間針對風機單列布置采取了一些針對性措施。

輔機的輔助設備如油站、油泵等設備的運行將會影響輔機的運行，輔機的輔助設備在控制系統的重要性將等同于常規雙列配置機組的主要輔機，所以加強輔機輔助設備的監控，提高輔機輔助設備的可靠性就顯得非常重要[2]。在風機單體調試期間要嚴格按照設計規定及廠家現場要求對風機動葉零位進行定位，確保在扣缸后風機運行時風機動葉不發生零點漂移現象。

潤滑油及控制油系統是動葉調節軸流式風機的故障多發點，在油系統試運過程中，確保主輔油泵均能正常工作，自動切換正常，潤滑油流量及控制油壓均能滿足設備運行要求[3]。油箱及供油溫度正常，冷卻水及加熱器均能正常投入；油站各開關量及模擬量顯示正確，能代表目前系統的真實工況等。

對于系統內的風門擋板，均需檢查其內部位置、就地位置指示器與DCS監視畫面是否一致；對于調節型風門擋板及動葉還需確認擋板葉片開關的同步性； 對于動葉，確保葉片開關時液壓油系統無內部泄露等。

5 結論及建議

（1）輔機單列配置，可以簡化系統、風機布置及檢修維護更為方便，并且可避免2臺風機搶風、運行不均衡等問題；輔機雙列配置，機組的運行靈活性更好，單臺風機故障不會造成機組停運，運行操作較單列配置復雜。

（2）輔機單列配置的初投資費用略低，經初步比較，風機單列配置比雙列風機節省約1241.7萬元（2臺機組）。

（3）臨清電廠機組經過合理選型，保護策略的優化，在調試階段和整套啟動過程中單列布置安全穩定的維持機組運行。

參考文獻：

[1]郭萌，李旭東，寧華兵等.660MW超超臨界機組風機單列配置方式[J].電力建設，2013，34（10）：76-80.

[2]谷聰偉，付龍龍，李智，黨小建，吳壽貴.風煙系統輔機單列布置在350MW火電機組中的應用探討[J].電站系統工程，2016（01）：72-74.

[3]荊廣耀.淺談300MW等級發電鍋爐輔機單列布置的可行性[J].山東工業技術，2018（14）：179.

作者簡介：徐春興（1987-），男，山東臨沂人，碩士，工程師，研究方向：電廠熱能動力。