火電廠大機組鍋爐引風機驅動方式選型的比較分析

【摘要】針對某新建電廠超超臨界1000MW機組鍋爐引風機驅動方式進行比較分析。電驅方案在初投資、汽機熱耗、發(fā)電及供電標煤耗方面具有優(yōu)勢，且系統(tǒng)簡單、運行可靠；汽驅方案在廠用電率指標上具有優(yōu)勢，在目前電網(wǎng)發(fā)電功率調度模式下，汽驅方案收益更好。

【關鍵詞】電動；汽動；熱耗；煤耗；廠用電率

1.引言

隨著脫硫系統(tǒng)與機組同步投產(chǎn)、引風機和脫硫增壓風機合并以及新建電廠增加脫硝煙道，引風機容量及啟動電流增大帶來廠用電增加問題，引風機采用汽動驅動方案，可降低廠用電率，同時通過汽輪機變頻調速，使風機在低負荷保持高效率[4-5]。本文結合具體工程對不同驅動方式進行比較，可為其它工程提供分析思路和解決辦法。

2.工程簡介

某工程2×1000MW超超臨界燃煤、濕冷機組，采用“定-滑-定”運行方式。同步建設煙氣脫硫、脫硝裝置，引風機與脫硫增壓風機合并，設置低溫省煤器。

3.技術比較

3.1電動驅動和小汽機驅動風機參數(shù)選擇

本工程引風機由小汽機驅動后按機組出力不變考慮，引風機的選型參數(shù)見表1。

3.2電動驅動和小汽機驅動的技術分析

（一）系統(tǒng)及布置

電動驅動時，電機通過聯(lián)軸器與風機相連布置在進風口后側，引風機框架跨度約為13.5m。汽動驅動時，引風機框架跨度約13.5m，其他輔助系統(tǒng)需尺寸約長20m×寬15m×高8m的廠房，凝汽器基礎挖坑6m深，啟動電驅引風機布置在主引風機與脫硫漿液循環(huán)泵房之間，A列到煙囪需要增加長度約5m。

（二）運行方式

通過調節(jié)小汽機進汽量到達變轉速調節(jié)風機風量和風壓，以滿足鍋爐負荷變化需要，調節(jié)靈活平穩(wěn)。引風機變速調節(jié)，在低負荷工況下可保持高效率運行，節(jié)能明顯。但要求小汽機輔助系統(tǒng)齊全。

（三）廠用電率和廠用電等級

電機定速驅動時，廠用電采用10kV，開關柜短路水平為40kA；小汽機驅動時，廠用電采用6kV，開關柜短路水平為50kA。電動驅動增加了引風機電機、10kV開關柜和相應電纜，且高電壓等級的小容量電動機損耗略大、效率低。

4.綜合比較

電動驅動方案（2×50%動調+電機定速驅動）和小汽機驅動方案（2×50%靜調+小汽機驅動：40%啟動電驅風機）

4.1初投資比較

通過上面的比較，小汽機驅動較常規(guī)電動驅動增加了供汽系統(tǒng)、凝結水系統(tǒng)、啟動電驅引風機等，減少主風機電機及相應電氣設備，初投資情況詳見下表2。

從表2看出：汽動驅動方案每臺機組初投資增加約為2122萬元。

4.2運行指標比較

（一）運行經(jīng)濟指標比較

從表3看出：電動驅動方案在汽機熱耗、發(fā)電標煤耗、供電標煤耗等具有優(yōu)勢，汽動驅動方案在廠用電率指標有優(yōu)勢。

（二）運行電耗指標比較

從表4看出：汽動驅動每臺機組每年可向電網(wǎng)多供4911kWh×104。

4.3總收益經(jīng)濟比較

比較的前提條件為：（1）按發(fā)電機端的輸出功率進行調度；（2）上網(wǎng)電價凈利潤為0.057元/kWh。不同驅動方式下兩個方案總收益（2臺機）比較表見表5，電驅方案初投資低、年供電收益汽動方案較電動方案高560萬/年；全壽命（按20年折現(xiàn)）綜合收益汽動方案較電動方案高1879萬元，汽動驅動方案經(jīng)濟性更優(yōu)。

5.結論

（1）電動定速驅動和小汽機驅動方式在技術都可行的，電動驅動方案在熱耗、標煤耗方面具有優(yōu)勢，而且系統(tǒng)簡單、運行可靠；汽動驅動方式在廠用電方面具有優(yōu)勢，在目前電網(wǎng)發(fā)電功率調度模式下收益更高，而如果為總調度電量一定模式下，電動驅動方案則經(jīng)濟性更優(yōu)。

（2）在供電利潤為0.057元/kWh下，壽命期內汽驅方案綜合收益大，當供電利潤降至0.04元/kWh時，在功率調度模式下，汽驅引風機增加的初投資回收年限則為20年，壽命期內綜合收益為零。

（3）本文從技術經(jīng)濟角度比較分析采用電動驅動和汽動驅動方案，各個工程應結合所處的環(huán)境、調度方式、煤價、上網(wǎng)電價以及負荷狀況等，分析適合本工程的驅動模式，從而達到壽命期內收益最大化。

（4）汽動方案是一個在一定邊界條件下可產(chǎn)生經(jīng)濟效益的手段，另外，在總體利用小時數(shù)偏低區(qū)域，采用汽動引風機技術從總體的社會效益角度判斷不一定是有利的；并且在目前的調度機制下，汽動方案對電廠發(fā)電量的影響還值得商榷。

參考文獻

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作者簡介

肖玲娟，女，1980.11，河北保定人，工程師。上海海事大學檢測技術與自動化裝置專業(yè)碩士，工作單位：神華研究院科技管理部工作。