中外火電工程節(jié)能型風(fēng)機(jī)選型規(guī)范及特點(diǎn)比較
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前言
目前我國(guó)正在大力開拓海外的電力建設(shè)市場(chǎng)，主要集中在東南亞、東歐及非洲等地區(qū)。由于各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，制定的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，從而在對(duì)鍋爐一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)三大風(fēng)機(jī)選型時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外火電項(xiàng)目風(fēng)機(jī)選型不同標(biāo)準(zhǔn)的比較，分析并計(jì)算了鍋爐三大風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)，并提出了優(yōu)化選型的建議，為涉外火電項(xiàng)目的投標(biāo)及設(shè)計(jì)工作提供參考。
1、國(guó)內(nèi)外電站風(fēng)機(jī)選型規(guī)范的比較
我國(guó)電站風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型的依據(jù)是GB50660一2011《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》，而國(guó)外項(xiàng)目往往根據(jù)所在國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)習(xí)慣。以印度項(xiàng)目為例，風(fēng)機(jī)選型依據(jù)《STANDARD，IEcH—NICAL SPECIFICA7Ⅱ0N FOR MAIN PLANT PACKAGE 0FSUB—CRmCAL THERMAL POWER PRO皿CT 2X (500MW 0RABOVE)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。
表l 中、印設(shè)計(jì)規(guī)程對(duì)風(fēng)機(jī)選型的不同要求
由上表可以看出，印度規(guī)程要求的風(fēng)量、風(fēng)壓裕量都較大，都高于中國(guó)規(guī)程。我國(guó)制定的風(fēng)機(jī)選型標(biāo)準(zhǔn)是基于國(guó)內(nèi)主輔機(jī)廠家的制造水平和電廠實(shí)際運(yùn)行水平確定的，但印度規(guī)程不考慮主輔機(jī)設(shè)備的制造水平和實(shí)際運(yùn)行條件，直接給出了限定值。如果用印度規(guī)程選擇風(fēng)機(jī)，選型值勢(shì)必會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按國(guó)標(biāo)選擇的風(fēng)機(jī)。在一些國(guó)外工程的技術(shù)招標(biāo)文件中，甚至有三大風(fēng)機(jī)均要在校核煤種下，滿足2x60％BMcR工況選型的要求(對(duì)應(yīng)單側(cè)運(yùn)行)，這與我國(guó)風(fēng)機(jī)按照設(shè)計(jì)煤種下，按2x50％BMcR+選型裕量的要求更是相去甚遠(yuǎn)。
2、不同設(shè)計(jì)規(guī)程下風(fēng)機(jī)選型值
某2x660Mw超臨界工程，鍋爐基本參數(shù)：BMCR(對(duì)應(yīng)汽機(jī)Vw0工況)鍋爐蒸發(fā)量為2008．6n，BRL(對(duì)應(yīng)汽機(jī)TMCR工況)鍋爐蒸發(fā)量為1890．9t／ll。設(shè)計(jì)煤種和校核煤種如下：收到基碳份(car，設(shè)計(jì)煤質(zhì)40．66％，校核煤質(zhì)37．85％)；收到基氫份(Har，設(shè)計(jì)煤質(zhì)2．8％，校核煤質(zhì)2．63％)；收到基氧份(0ar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)7．42％，校核煤質(zhì)5．43％)；收到基氮份(Nar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)0．82％，校核煤質(zhì)o．74％)；收到基硫份(st，ar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)0．3％，校核煤質(zhì)0．35％)；干燥無灰基揮發(fā)份(vdaf，設(shè)計(jì)煤質(zhì)44．23％，校核煤質(zhì)56．38％)；收到基灰份(Aar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)36％，校核煤質(zhì)39％)；收到基水份(Mar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)12％，校核煤質(zhì)14％)；可磨性系數(shù)(HGI，設(shè)計(jì)煤質(zhì)55，校核煤質(zhì)50)；收到基高位發(fā)熱量(Q孕，ar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)3900 kcal／kg，校核煤質(zhì)3700kca弧g)。主輔機(jī)均采用中國(guó)設(shè)備，以此工程為例計(jì)算不同設(shè)計(jì)規(guī)程下三大風(fēng)機(jī)的選型值。
該工程采用中速磨冷一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐配8臺(tái)中速磨，分別配2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，三大風(fēng)機(jī)均為動(dòng)葉可調(diào)軸流式。
前言
目前我國(guó)正在大力開拓海外的電力建設(shè)市場(chǎng)，主要集中在東南亞、東歐及非洲等地區(qū)。由于各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，制定的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，從而在對(duì)鍋爐一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)三大風(fēng)機(jī)選型時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外火電項(xiàng)目風(fēng)機(jī)選型不同標(biāo)準(zhǔn)的比較，分析并計(jì)算了鍋爐三大風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)，并提出了優(yōu)化選型的建議，為涉外火電項(xiàng)目的投標(biāo)及設(shè)計(jì)工作提供參考。
1、國(guó)內(nèi)外電站風(fēng)機(jī)選型規(guī)范的比較
我國(guó)電站風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型的依據(jù)是GB50660一2011《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》，而國(guó)外項(xiàng)目往往根據(jù)所在國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)習(xí)慣。以印度項(xiàng)目為例，風(fēng)機(jī)選型依據(jù)《STANDARD，IEcH—NICAL SPECIFICA7Ⅱ0N FOR MAIN PLANT PACKAGE 0FSUB—CRmCAL THERMAL POWER PRO皿CT 2X (500MW 0RABOVE)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。
表l 中、印設(shè)計(jì)規(guī)程對(duì)風(fēng)機(jī)選型的不同要求
由上表可以看出，印度規(guī)程要求的風(fēng)量、風(fēng)壓裕量都較大，都高于中國(guó)規(guī)程。我國(guó)制定的風(fēng)機(jī)選型標(biāo)準(zhǔn)是基于國(guó)內(nèi)主輔機(jī)廠家的制造水平和電廠實(shí)際運(yùn)行水平確定的，但印度規(guī)程不考慮主輔機(jī)設(shè)備的制造水平和實(shí)際運(yùn)行條件，直接給出了限定值。如果用印度規(guī)程選擇風(fēng)機(jī)，選型值勢(shì)必會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按國(guó)標(biāo)選擇的風(fēng)機(jī)。在一些國(guó)外工程的技術(shù)招標(biāo)文件中，甚至有三大風(fēng)機(jī)均要在校核煤種下，滿足2x60％BMcR工況選型的要求(對(duì)應(yīng)單側(cè)運(yùn)行)，這與我國(guó)風(fēng)機(jī)按照設(shè)計(jì)煤種下，按2x50％BMcR+選型裕量的要求更是相去甚遠(yuǎn)。
2、不同設(shè)計(jì)規(guī)程下風(fēng)機(jī)選型值
某2x660Mw超臨界工程，鍋爐基本參數(shù)：BMCR(對(duì)應(yīng)汽機(jī)Vw0工況)鍋爐蒸發(fā)量為2008．6n，BRL(對(duì)應(yīng)汽機(jī)TMCR工況)鍋爐蒸發(fā)量為1890．9t／ll。設(shè)計(jì)煤種和校核煤種如下：收到基碳份(car，設(shè)計(jì)煤質(zhì)40．66％，校核煤質(zhì)37．85％)；收到基氫份(Har，設(shè)計(jì)煤質(zhì)2．8％，校核煤質(zhì)2．63％)；收到基氧份(0ar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)7．42％，校核煤質(zhì)5．43％)；收到基氮份(Nar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)0．82％，校核煤質(zhì)o．74％)；收到基硫份(st，ar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)0．3％，校核煤質(zhì)0．35％)；干燥無灰基揮發(fā)份(vdaf，設(shè)計(jì)煤質(zhì)44．23％，校核煤質(zhì)56．38％)；收到基灰份(Aar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)36％，校核煤質(zhì)39％)；收到基水份(Mar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)12％，校核煤質(zhì)14％)；可磨性系數(shù)(HGI，設(shè)計(jì)煤質(zhì)55，校核煤質(zhì)50)；收到基高位發(fā)熱量(Q孕，ar，設(shè)計(jì)煤質(zhì)3900 kcal／kg，校核煤質(zhì)3700kca弧g)。主輔機(jī)均采用中國(guó)設(shè)備，以此工程為例計(jì)算不同設(shè)計(jì)規(guī)程下三大風(fēng)機(jī)的選型值。
該工程采用中速磨冷一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐配8臺(tái)中速磨，分別配2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，三大風(fēng)機(jī)均為動(dòng)葉可調(diào)軸流式。
該工程除塵器漏風(fēng)率廠家保證值為1％，除塵器壓降為250Pa，空預(yù)器出口漏風(fēng)率廠家保證值為8％。BMcR工況在鍋爐燃煤量、總風(fēng)量均相同的情況下，由于空預(yù)器和煙道的漏風(fēng)率選取不同，中印兩國(guó)規(guī)程下引風(fēng)機(jī)人口煙氣量明顯不同，壓降基本相同。60％BMCR工況下，風(fēng)機(jī)進(jìn)口煙風(fēng)量和風(fēng)機(jī)全壓均為最大。結(jié)合表1標(biāo)準(zhǔn)，列出不同規(guī)程下風(fēng)機(jī)的選型值。對(duì)于60％BMcR工況的風(fēng)機(jī)，選型值不加風(fēng)量、風(fēng)壓裕量，僅考慮溫度裕量，選型結(jié)果如下：
上表計(jì)算風(fēng)機(jī)軸功率及電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，壓縮系數(shù)：一次風(fēng)機(jī)取0．95，送風(fēng)機(jī)取O．98，引風(fēng)機(jī)取0．97；BMCR工況風(fēng)機(jī)效率取86％；按60％BMcR工況選取風(fēng)機(jī)的效率取84％；．IB點(diǎn)風(fēng)機(jī)效率取83．5％；按60％BMCR工況選取風(fēng)機(jī)11B點(diǎn)效率為82％，傳動(dòng)效率為0．98，電機(jī)裕量系數(shù)取1．05。
由上表可見，用中印兩國(guó)的規(guī)程，在風(fēng)機(jī)選型點(diǎn)(TB點(diǎn))下，一次風(fēng)機(jī)參數(shù)基本相同，送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)參數(shù)相差很大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)功率相差也很大；BMCR工況下三大風(fēng)機(jī)參數(shù)基本相同，所以軸功率基本相同。由于僅計(jì)算了l臺(tái)60％BMcR風(fēng)機(jī)單側(cè)運(yùn)行的情況，由上表可見，BMCR工況下，其三大風(fēng)機(jī)軸功率比按2x50％BMCR原則選取的風(fēng)機(jī)高的多。
3、風(fēng)機(jī)選型裕量過大的弊端
風(fēng)機(jī)通常是根據(jù)TB點(diǎn)來設(shè)計(jì)的，而正常運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)的流量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)流量，因此需要調(diào)節(jié)風(fēng)門來控制風(fēng)量，故在風(fēng)門上產(chǎn)生了很大的節(jié)流損失。當(dāng)然，在低流量時(shí)，總的耗電量還是低于高流量時(shí)的耗電量，只是消耗在擋板上的能量增加了。以印度規(guī)程為例，過高的選型裕量無法避免“大馬拉小車”的問題，結(jié)果就是TB點(diǎn)與風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)(TMcR工況)相差非常大，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)計(jì)煤種的運(yùn)行點(diǎn)非?？拷倬€，風(fēng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定，振動(dòng)大的現(xiàn)象。如果嚴(yán)格按照此規(guī)程選型，無法保證11B點(diǎn)、BMcR點(diǎn)TMcR點(diǎn)同時(shí)落在高效區(qū)范圍內(nèi)。如果保證TB點(diǎn)的效率高，那么TMCR點(diǎn)的效率就偏低，而涉外工程廠用電的考核工況恰恰就是TMCR工況。在此工況下，風(fēng)機(jī)的效率較低，相應(yīng)的軸功率較高。
此外，如按印度規(guī)程選取引風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率4900kw比設(shè)計(jì)煤種BMcR軸功率2586kw高出近一倍，電機(jī)負(fù)載率較低，導(dǎo)致電機(jī)效率較低，相應(yīng)電機(jī)的損耗必然增加，不僅增加了設(shè)備的投資，而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。
結(jié)論及建議
涉外火電工程中要求的風(fēng)機(jī)流量及和壓頭的裕量往往比中國(guó)規(guī)程要大，使得風(fēng)機(jī)型號(hào)及電機(jī)型號(hào)選取偏大，風(fēng)機(jī)運(yùn)行工作點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于選型點(diǎn)，不僅設(shè)備初始投資大，還導(dǎo)致極大的電能消耗。因此建議在涉外工程的合同履行及設(shè)計(jì)投標(biāo)過程中，應(yīng)與業(yè)主或投標(biāo)方充分溝通，以使風(fēng)機(jī)選型與設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況相近，不宜留有過大的裕量，這樣不僅能滿足電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，而且符合世界能源利用領(lǐng)域中節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的原則。
(審核編輯: 小王子)
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