火力发电机组“三大风机”单\双列布置的探讨

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摘要：合理选用风机型式与容量并采用合理布置方式，对电站的安全性、经济性都有着十分重要的意义。本文将对风机的单、双列布置的经济性、可靠性等方面进行了分析及比较。

关键词：一次风机；送风机；引风机；比较；选型；布置；

中图分类号： TB857+.3 文献标识码： A 文章编号：

1.风机单、双列布置综合性能比较

针对单、双列风机布置优劣势对比，以某600MW电厂“三大风机”设备参数为例，进行分析：

2.1设备参数：

双列设置的风机参数如下：

一次风机：TB风机入口流量：80.3 m3/s，BRL风机入口流量64.45 m3/s.TB风机静压升：11076Pa，BRL风机静压升：9361Pa；送风机：TB风机入口流量：221.5 m3/s，BRL风机入口流量202.3m3/s，TB风机静压升：3708 Pa，BRL风机静压升：3495Pa；

单列设置的风机参数如下：

一次风机：TB风机入口流量：160.6 m3/s，BRL风机入口流量128.9m3/s.TB风机静压升：11076 Pa，BRL风机静压升：9361 Pa；送风机：TB风机入口流量：443 m3/s，BRL风机入口流量404.6m3/s，TB风机静压升：3708Pa，BRL风机静压升：3495Pa；

2.2 初投资比较（按市场询价计算）

2.2.1设备价格

分析A、B公司风机单价：单列风机的平均单价为268万元，双列风机的平均单价为185，单列送风机平均单价260万元，双列送风机平均单价179万元。

按某空预器厂家的报价，双列空预器的一台炉总价为1775万元，单列空预器的一台炉总价为1675万元。

空预器单列设置时，由于通过的烟气量为双列设置时的两倍，因此空预器的尺寸必将加大，锅炉的钢结构亦将随之变大，按厂家的报价，锅炉的价格将增加约100万元。

2.2.2 其他费用

土建费用主要指风机基础的费用，单列风机总的基础方量少与双列风机，每台炉暂按单列风机节省5万元计。

风机单列设置时，风道的总长度小于单列设置，但风道的截面变大，加固肋型号也相应变大，初步估计风机单列设置时，每台锅炉的风道可节省约45万元。

2.3运行费用比较

2.3.1运行电耗

通过各风机厂提供的BRL点时的风机效率进行分析，可知：风机在双列设置时的平均效率略高，但差别不大，因此可以认为风机效率在两种设置方案中大体相当，风机的运行电耗也大致相当。

2.3.2维护费用

风机每年的检修费用按照：单列风机每年的检修费用为：10万元/台风机；双列风机每年的检修费用为：7万元/台风机。单列风机每台炉每年的维护费用约比双列风机减少8万元。

2.4对布置的影响

按厂家提供的资料，空预器单列设置时的尺寸为19620mm×19620mm，双列设置时的尺寸为14050mm×14050mm。按此尺寸，即使不考虑锅炉钢结构其他方面的影响，锅炉的长度方向亦将增加约5.6m。

风机的布置方式基本有两种：炉内布置以及电除尘进口烟道支架下布置。

风机电除尘进口烟道支架下布置时，对同步实施烟气脱硝的机组，脱硝装置设置在电除尘进口烟道支架上方，根据工程设计经验，锅炉最后一排钢柱至电除尘进口烟道支架最后一排至少需要18m左右的间距，该间距足够布置风机。

2.5可靠性分析

本次计算暂按2007年五大发电集团的加权平均非计划停运率数值来计算。

2007年五大发电集团的非计划停运率来看，三大风机在整个电厂运行中的可靠性还是比较高的。但如果风机采用单列设置，一次风机、送风机的任何一台风机发生故障都将使主机停机，这些都将降低电厂机组的可用率。

2.5.1机组故障率的计算

下面只针对一次风机和送风机故障的情况下，对机组的可靠率产生的影响进行初步计算。在双列设备其中一台故障时，由于系统的连锁，并列或解列协调度较高，可能会导致整个机组故障，这个几率不包含在本次计算中。

风机单列布置时，机组强迫停运的概率P1＝0.99982^2＝0.99964，机组的故障率＝1-0.99964＝0.00036

风机双列布置时，机组强迫停运的概率P2＝(1-0.00018^2) ^2＝0.9999999，机组的故障率＝1-0.9999999＝0.0000001

风机双列布置时，机组降至50％负荷的概率P3=0.99982^4＝0.99928，机组的故障率＝1-0.99928＝0.00072

可看出，风机单列布置时，机组强迫停运的概率要远远高于风机双列布置时，且风机双列布置可实现机组在低负荷时风机等设备单侧运行。

2.5.2.机组故障产生的经济影响

2.5.2.1发电损失

下表为发电损失汇总表

2.5.2.2其他损失

包括发电设备的强迫停运率的变化直接影响三项费用，即检修费用、电能置换费用和备用容量投资费用。

本次简化计算，停电损失费用取20倍。即强迫停机引起其他损失费为=20×59.7=1194万。

2.6对主机寿命的影响

从主机设备的角度，按照大机组谈判指南的要求，在机组全寿命期内，主机设备的寿命下降应小于75%，而主机的寿命损耗与机组的启停次数有直接的联系。下表为某工程锅炉在不同启动方式下允许的启动次数和寿命损耗进行对照可知：主机对不同启动和运行方式的启动次数是有限制的，而设备单列配置将增加辅助系统出现故障机组停运的概率，从而带来机组启停的次数增加，降低主机的寿命，使主机的可用率降低。因此，从保证主机可用率的角度来看，风机双列配置明显优于单列配置。

3结论

1）采用风机单列配置比双列配置的初投资低，总初投资低约250万元（单台机组）；

2）采用风机单列配置的运行电耗与双列配置大致相当，维护费用约低8万/年（单台机组）。

3）从总布置来看，单列配置与双列配置相比，需要增加A列至烟囱的距离，至少将增加A列至烟囱的距离约5-7m；

4）通过可靠性计算，设备故障造成强迫停运的概率，单列配置明显高于双列配置；

5）基于“三大风机”设备质量，从提高主机的寿命和可靠性考虑，双列配置较单列配置有优势；

参考文献：

[1]马士东．超临界直流锅炉启动初期主汽温偏高原因分析.[J]．华电技术，2009，31(4)：1―3

[2]尚君，施刚．630Mw超临界机组再热汽温控制策略优化.[J]．华电技术，2010，32(6)：1―3