大型电站锅炉引风机选型因素分析

摘 要：引风机是电站锅炉重要辅机之一，对经济运行和机组安全有显著影响。当前，我国300MW及以上机组广泛采用引风机，有丰富的设计运行维护经验，同时因机组不同而采用不同类型的引风机。本文分析了大型电站锅炉引风机选型的主要因素，具有一定参考意义。

关键词：大型电站；引风机；选型

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.160

0 引言

引风机是电站锅炉重要的辅机之一，对经济运行和机组安全有较大影响。因此，选择适当型式引风机是电厂设计的重要内容之一。根据目前在建和已投产项目应用情况，引风机主要有3种类型：动叶可调轴流式、静叶可调轴流式、离心式加调速。以往项目的运行维护情况反馈，影响引风机选型主要有以下几种因素：、除尘器形式、高效率范围、使用维护、调节特性、设备投资、可靠性、耗电量、耐磨性、空预器形式、是否设置炉后脱硫脱硝。

1 影响风机选型的主要因素

电站锅炉所配风机需遵循的选型原则：首先要保证足够的流量、压头，然后应选择寿命长、实际运行效率高、可靠性高、调节性能好价格低以及检修方便的设备。同时还需考虑因素：如果设置炉后烟气脱硫系统，脱硫增压风机和引风机可采用合并方案。

（1）风机构造类型和安全可靠性。大型电站中应用的风机一般主要有离心式和轴流式两种类型。200MW以下电站广泛采用离心式风机，离心式风机优点是设计点效率高、噪音小、结构简单、安全可靠性高。300MW以上电站锅炉采用离心式风机，风机重量大、体积大，给安装、运维、运输和布置带来困难。同级别风机相比，轴流风机重量小，约为离心风机的50%～60%，飞轮力短小，钢材消耗少，安装简单。离心式风机的基础结构大，材料消耗大，比动叶可调轴流风机多4倍，比静叶可调轴流风机多1.5倍。

轴流风机有静叶可调和动叶可调两种类型，主要应用于300MW及以上大型电站锅炉，优点是结构简单、重量轻、体积小、安全可靠运行等。

（2）风机耐磨性[1]。引风机输送高温烟气，风机耐磨性将是决定机组安全可靠性的关键因素。所以，耐磨性是引风机选型的重要因素。

我国发电站烟气含尘量一般在400～1000mg/m3。在此范围内，风机叶轮磨损程度和烟气冲击叶轮速度的3.5次方成正比，即与叶轮转速的平方成正比。同等参数指标下，离心风机转速最低，静叶可调轴流风机比较高，动叶可调轴流风机最高。所以动叶可调轴流风机耐磨性最低。离心式风机由于叶轮转速低，且板式叶片表面可实施喷涂或堆焊耐磨层等防腐手段，所以耐磨性最高。静叶可调轴流风机叶轮转速介于离心式风机和动叶可调轴流风机之间，因此耐磨性也介于离心式和动叶轴流可调风机之间。

（3）风机的调节特性和变工况特性[2]。离心式、静叶可调轴流式、动叶可调轴流式能达到的最高效率基本一致，但在低负荷是，效率差异很大，这是风机本身的性能和调节方式造成的。

静叶调节轴流风机和离心式都配置了入口导流器。但离心风机只能朝流量、压力减小的方向调节，产生正旋绕；静叶可调轴流风机不仅可以向流量、压力减小方向调节，而且可以利用入口导流器在一定范围内反方向调节，产生负旋绕，向流量、压力增大方向调节，选型时可选择比最大值低一点的参数，同时可改善风机进气条件，使风机在调整负荷方面能力更强，变负荷运行时，效率降低比较快。因此静叶调节轴流风机性能优于离心式。

（4）设备投资。设备投资是风机选型的重要因素，静叶调节轴流风机比较便宜，离心式风机价格较高，动叶调节轴流风机价格最高。按市场行情，300MW工程项目所配置风机价格，静叶调节轴流式、双吸离心式、动叶调节轴流式分别为70万、110万、120万左右。但双吸离心式所配电动机比动叶可调轴流式高大约80%。如果考虑电动机在内，双吸离心式最高，动叶可调轴流式较高，静叶调节轴流式最低。

（5）风机维护检修特性。维护检修特性方面，动叶可调轴流式虽然有一套复杂的调节机构，工艺要求高，但关键调节结构为整体进口，可靠性比较高，且经过多年运行有丰富的经验。小修只需检查磨损情况，大修时只需拆除叶根紧固件，总体上维修还是比较方便。

静叶可调式，更换叶片不能在电厂现场进行，必须返厂更换，比较麻烦。离心式风机转子重，叶片需要定期补焊，更换叶轮也有很大困难。

2 风机选型应考虑的其他因素

（1）空预器。管式空预器正常运行时基本无漏风，但其阻力比回转式空预器的阻力大，因此引风机流量裕度可按规程下限选取，引风机压头比回转式空预器压头高。回转式空预器漏风率高，但其阻力比管式空预器小，因此回转式空预器时引风机流量裕度按规程上限选取，压头则相对管式空预器低。

（2）除尘器。不同类型除尘器阻力差异明显，因此除尘器类型对引风机容量选型有显著影响。大型电站锅炉所配除尘器一般有3中形式：袋式除尘器、电袋除尘器、电除尘器。袋式除尘器通过滤袋机械除尘，风阻最大；电除尘风阻最小；电袋除尘介于前两者之间。所以，采用袋式除尘器时引风机容量较大。

（3）脱硫形式影响。循环流化床锅炉CFB燃烧温度低，且分段燃烧，氮氧化物排放浓度小，一般采用预留选择性催化还原法SNCR，风机选型可不考虑脱硫系统影响。常规煤粉炉燃烧温度较高，氮氧化物排放浓度大，一般选择选择性催化还原法SCR，阻力比较大，引风机容量计算必须考虑这个因素。

（4）炉后脱硫形式影响。电站脱硫系统一般专门炉后设置，采用湿法脱硫系统，部分项目采用半干法脱硫系统。目前国内要求不能设置旁路烟道，因此没必要设置湿法脱硫系统增压风机和引风机串联，引风机容量选型需考虑脱硫系统的阻力。

3 总结

离心式风机结构简单、技术成熟、耐磨性高，但同时有一些缺点，比如设备价格高，运行耗电高，调节性能差，检修不方便。动叶可调轴流式风机调节性能高、耗电量低、结构紧凑，同时也有一些缺点，比如价格高、耐磨性差，不适合作为引风机等。静叶可调轴流风机介于前两者之间，该类型引风机优势明显。同时，静叶调节轴流风机对烟气含量适应性强，维护检修费用较低。

投资方面，双级动叶可调式高于离心式配液耦。性能方面，离心式重量大、启动电流大、转动惯量大，且负荷低于80%时，综合效率低。动叶可调双级式调节性能好，自身重量小，转动惯量小，综合效率高。

参考文献：

[1]吴跃东，李泰勋.轴流通风机做为引风机时各方面的分析比较. 风机技术，1998（02）.

[2]任嘉谋.电厂锅炉风机选型的探讨[J].风机技术，1995（06）.