摘要：随着国内火电机组参数、容量的提高，锅炉引风机及电机容量也随之增大。并且考虑环保要求脱硫、脱销系统要与机组同时投产，锅炉引风机与脱硫增压风机也通常采用合并设置方案，进一步增大了引风机及电机容量。
关键词：驱动方式，驱动比较，设备投资，运行与维护
国内运行的600MW、1000MW等级火电机组的引风机通常采用电动机驱动，风机及电机容量增大后带来了厂用电增加、启动电流大，厂用电压等级高等问题。因此，目前许多在建电厂时都在针对引风机由电机驱动改为汽轮机驱动进行研究、分析。
1引风机采用电机驱动方式
引风机输送介质为含尘且温度较高的烟气。选用引风机的因素除考虑风机体积、重量、效率和调节性能外，还要求耐磨、对灰尘的适应性好，以保证在规定的检修周期内能安全运行。在此可供选择的风机型式有三类：动叶可调轴流式风机、静叶可调轴流式风机以及双速、变频或双吸入口导叶离心式风机。
离心式风机设备体积和重量庞大，给检修和维护带来很大困难，国内目前极少使用。
动叶可调轴流风机由电动执行器直接调节液压调节装置，进而调节动叶片角度，改变风机风压、风量。适用于压头高、定转速的运行方式，不适用于调速运行的方式。
静叶可调风机由电动执行器直接调节风机进口导叶角度，从而达到改变风压、风量的目的。与动调风机比较，静调风机临界转速高，叶片采用宽而短的等强度叶片，对速度调节的适应性好，较适用于调速运行的方式。
本工程采用引风机与增压风机合并设置。已经降低土建、设备、风道等的费用。
2引风机采用小汽机驱动方式
为进一步降低厂用电率，节约能源。对引风机（与增压风机合并）采用小汽轮机驱动的方案进行考虑。汽源方案有两种选择：一种是汽源采用主机的高压缸排汽（冷再热蒸汽），小汽机排汽至除氧器或主机中压缸到低压缸的排汽管，即背压式小汽机方案；另一种是汽源采用主机的四段抽汽，排汽至小汽机凝汽器，经小机凝结水泵将凝结水打入主机凝汽器，即凝汽式小汽机方案。
背压式小汽机（引风机小汽机为背压式，正常运行汽源均来自主机的高压缸排汽，小汽机排汽至除氧器。启动、低负荷运行及主汽轮机跳闸期间汽源来自全厂辅汽系统，小汽机排汽经减温减压后排至主机凝汽器。）背压式小汽机方案，其汽源来自主机冷再热蒸汽，排汽至除氧器。为保证小汽机有足够的排汽压力，小汽机的级数较少，用汽量较大（约为凝汽式小汽机的两倍）。并且由于背压式小汽机至除氧器的排汽量巨大，为防止除氧器汽化，主机至除氧器的四段抽汽量必须减小，最终四段抽汽量远小于小汽机排汽量，除氧器的压力已不能随主机四抽的压力进行滑压运行，而是随引风机小汽机的排汽压力运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然可以靠小汽机排汽管上的调节阀来控制小汽机排汽进除氧器的压力，以实现与主机四抽压力的匹配，但同时又影响到了小汽机本身的进汽量和转速，热力系统的匹配和调节变得相当繁琐，特别是在各种变工况的情形下。所以一般不考虑背压式小汽机方案。
凝汽式小汽机（引风机小汽机及给水泵小汽机均为凝汽式，正常运行汽源均来自主机的四段抽汽，低负荷运行汽源均来自主机的冷再热蒸汽。给水泵距主汽轮机较近，小汽机直接排汽至主机凝汽器；引风机距主汽轮机较远，小汽机排汽至自带的小凝汽器，经小机凝结水泵将凝结水打入主机凝汽器。）
3电机驱动与小汽机驱动比较
厂用电率来看，引风机采用汽轮机驱动通常可降低厂用电率，减少厂用电消耗量，降低厂用电电压等级以及启动时对厂用电压冲击。
发电标准煤耗来看，由于引风机配套采用的小汽机效率通常比主汽轮机效率低，采用小汽轮机驱动方式时，全厂热效率会低于电机驱动方式。因此在机组均为额定输出时，引风机采用小汽轮机驱动的机组发电煤耗会略高。
运行经济性低，且初投资高，增加了小机凝结水泵、小机真空泵以及循环水泵的耗电量。与主汽轮机的热力系统关系较紧密，对控制系统要求高；另外小汽机本体的疏水和汽封漏汽凝结水需经专门的收集水箱经泵打回主汽轮机凝汽器。
4设备初投资
由于采用汽轮机驱动时，需配套诸多辅助系统，如增加汽轮机基础、驱动供汽系统、排汽系统、凝结水系统、循环冷却水系统、凝汽器及抽真空系统。同时考虑到电气、土建、控制系统等影响因素，引风机采用汽轮机驱动时，每台机初投资增加约2500万。
5运行与维护
采用汽轮机驱动时，虽引风机变负荷运行灵活，但由于辅助系统增加较多，不但增加不少机组运行及操作内容，同时还增加了不少日后检修及维护内容。采用汽轮机驱动系统不仅使系统复杂，运行维护工作量大，其系统故障率也随之增高。
引风机采用凝汽式小汽机驱动（汽源来自主机四段抽汽）和电动驱动在技术上都是可行的。根据技术经济比较，相对电动方案，引风机采用汽轮机驱动方案需增加初投资约2500万，采用汽轮机驱动方案，虽降低了厂用电率，但是全厂热效率随之降低，也就是说每千瓦时能耗是增加的。采用汽轮机驱动方案的热经济性优势是由于供电量增加，考虑到本工程目前煤价不是很高，但每年煤价都有不同涨幅，本工程电价不变，且2013年10月后煤电联动机制取消，煤炭走向市场化，由市场来决定煤炭价格趋势。如果煤价上涨汽动方案优势将大大减低。
结束语
综上所述，从目前的煤价和电价情况来看，引风机汽动方案是可行。电动驱动方案在热耗、标煤耗方面具有优势，而且系统简单、运行可靠；在目前电网总调度电量一定模式下，电动驱动方案更优。汽动方案是在一个在一定边界条件下可产生经济效益的手段，在总体利用小时数偏低的区域，汽动方案从社会角度判断不一定是有利的，并在目前的调度机制下，汽动方案对发电厂发电量的影响还值得商榷。采用汽动方案降低了全厂热效率，增大了全厂能耗。考虑到将来煤价上涨和电网采用竞价上网的的趋势，建议300MW机组采用引风机电动驱动方式。
论文作者:刘玉生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
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