660MW超超臨界機組空預器單列布置的經(jīng)濟性、可靠性分析

1、    660mw超超臨界機組空預器單列布置的經(jīng)濟性、可靠性分析    褚?guī)浾?要：重要輔機單列布置已逐漸被各大電廠所采用，本文就空預器的單列布置機組漏風損失、造價、機組運行可靠性、空間利用幾個上面進行了對比分析，也對單列空預器目前遇到的問題及發(fā)展趨勢進行了論述，為同類型機組輔機單列配置控制方式提供了一定參考。關鍵詞：單列空預器 漏風損失 基建造價 空間利用 可靠性 煙溫偏差：j91：a：1003-9082（2019）10-0207-01前言目前國內(nèi)大型輔機可靠性的提高和追求機組最優(yōu)性價比，采用單列100%容量輔機配置方案的大容量、高參數(shù)火力發(fā)電機組越來

2、越多。與雙輔機配置系統(tǒng)相比，單輔機系統(tǒng)的配置設備簡潔，布置方便，流程順暢，節(jié)約占地面積，控制部件少，運行操作簡單。本文就空預器單列布置的經(jīng)濟型、安全可靠性及存在問題進行分析論述。一、項目整體概況托克托發(fā)電公司五期工程為兩臺660mw國產(chǎn)超超臨界、一次中間再熱、燃煤、直接空冷汽輪發(fā)電機組，同步配套建設煙氣脫硫和脫硝設施。鍋爐形式為高效超超臨界參數(shù)、變壓直流爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、前后墻對沖燃燒、型鍋爐。五期工程設計為側(cè)煤倉布置，風煙系統(tǒng)采用單列一次風機、送風機、空預器布置，空預器采用豪頓華公司生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)式空預器，空預器型號為35.5vnq2500

3、，四分倉布置。二、空預器漏風損失對比托電五期工程空氣預熱器轉(zhuǎn)子采用模數(shù)倉格結(jié)構(gòu)，便于檢修和更換，蓄熱原件采用三層布置，冷段鍍搪瓷蓄熱元件采用靜電噴涂工藝。蓄熱元件冷、熱端都采用蒸汽吹灰器，冷段另配一套高壓水沖洗裝置。單臺配置的四分倉回轉(zhuǎn)容克式空氣預熱器，一次風與煙氣不接觸，減少了一次風向煙氣側(cè)的漏風量，空預器的漏風量僅為二次風向煙氣側(cè)泄漏量。由于二次風的壓頭大大低于一次風的壓頭，所以四分倉空預器能夠有效的減少空預器的漏風。托克托發(fā)電公司五期工程9號機組為新建機組，托電3號機大修后空預器更換新的蓄熱原件，兩臺機的空預器具有可比性。通過對兩臺機的空預器漏風試驗計算結(jié)果對比，四分倉單列布置的空預器漏

4、風率（修正后）為4.11%，而傳統(tǒng)布置的兩空預器漏風率分別是8.69%，6.70%，兩側(cè)平均值約為7.695%，可以得出結(jié)論：四分倉回轉(zhuǎn)容克式空氣預熱器，因風壓高的一次風倉格布置于兩個二次風倉格之間，風壓較低的兩個二次風倉格與負壓的煙氣側(cè)相鄰，在空預器漏風損失方面就有很好的優(yōu)勢，更能有效的降低漏風率。三、基建造價方面具有優(yōu)勢隨著國家環(huán)保要求的不斷嚴格，脫硫、脫硝、除塵、節(jié)能的改造項目不斷加大，使得尾部的煙氣阻力逐漸加大，加之運行多年后機組普遍存在煙風阻力增大的情況，所以在引風機的選型上應留有一定的裕量。雙列風機參數(shù)在風機的合理設計范圍內(nèi)，風機的葉頂線速度在常規(guī)設計范圍，可選用常規(guī)材料，風機的選

5、型、設計、制造沒有難度，而單列引風機參數(shù)過高，風機葉頂線速度較高，對材料的選用要求較高，風機的選型、設計、制造難度很大，且造價高，所以托克托發(fā)電公司五期機組選用了國內(nèi)生產(chǎn)的雙列布置引風機。單列空預器對應的單個一次風機、送風機均由采用豪頓華工程有限公司生產(chǎn)，雙引風機由成都電力機械廠生產(chǎn)，這種單臺空預器、單臺一次風機、單臺送風機、雙臺引風機的配置降低了造價，減少了電廠前期投資，其中各項投資下表1。從表格1看出，單從風機單價、空預器單價綜合考慮，對比傳統(tǒng)布置，采用空預器單列布置，節(jié)省了大約950萬基礎投資，還不包括相應的附屬閥門管道、安裝相應的基礎投資，可以得出結(jié)論，在電廠建設基礎投資方面空預器單列

6、布置具有較強的優(yōu)勢。四、機組穩(wěn)定性在機組可靠性理論方面，單列輔機配置的機組運行可靠性邏輯是串聯(lián)的，因而從非計劃停運的角度看，單列輔機配置的可靠性有所下降。像煙風系統(tǒng)，常規(guī)雙輔機配置的情況下，兩側(cè)風機各維持50%出力，當單側(cè)送風機或引風機停機時，同側(cè)的引風機或送風機聯(lián)動停機，另一側(cè)的送風機引風機保持運行以維持爐膛的總風量和負壓，鍋爐自動減負荷（rb 工況）至50%左右并低負荷穩(wěn)定運行。當單側(cè)一次風機故障停機時，鍋爐負荷減至40%低負荷方可穩(wěn)定。但是在單輔機配置時，當任何一臺單列配置的輔機發(fā)生故障都將引發(fā)mft， 進而主機停運。因而從可靠性概率方面可知，機組的整體可靠性有所下降。一次風機、送風機和

7、空氣預熱器的快速減負荷功能（簡稱rb）喪失，僅保留磨煤機跳閘等rb 功能。但從實際運行情況來看，空預器單列布置的送風機、一次風機相比傳統(tǒng)雙列布置的送風機、一次風機大大減小了發(fā)生遇到失速、喘振的幾率，并且隨著輔機設備質(zhì)量的提升，送、一次風機相對故障率較低，平時點檢維護到位，可靠性較高，很少發(fā)生因送、一次風機、單空預器故障引起的停機事件。另外四分倉空預器采用安全倍率為2.5倍的傳動系統(tǒng)，帶有軟啟動方式，足以保證預熱器可靠轉(zhuǎn)動，預熱器軸承安全倍率也較三分倉的預熱器高。五、爐側(cè)空間方面?zhèn)鹘y(tǒng)的雙一次風機、送風機雙列布置，爐側(cè)空間要求相對較大，且布置緊湊，而采用單列一次風機、送風機布置布置，空間充足，這些

8、空間在五期機組被用來布置低溫省煤器凝結(jié)水加熱器、低溫省煤器凝結(jié)水增壓泵、暖風器蒸汽加熱器、布袋除塵器入口煙氣噴淋減溫泵等設備及附屬管道閥門，所以風機單列布置在爐側(cè)空間節(jié)省方面具有優(yōu)勢。六、兩側(cè)煙溫差問題在單輔機系統(tǒng)設計理念上，對爐膛左右側(cè)煙溫及汽溫的偏差不會產(chǎn)生影響，單輔機系統(tǒng)比雙輔機系統(tǒng)更容易平衡爐膛左右側(cè)煙溫，更好的減少熱偏差，這對汽溫調(diào)整、受熱面管材高溫腐蝕，爐膛結(jié)焦等都是有利的，單四分倉空預器單列布置，空預器俯視旋轉(zhuǎn)方向為順時針，空預器入口煙氣先進入左側(cè)二次風倉冷卻后再進入右側(cè)二次風倉，造成空預器出口左側(cè)煙溫高，右側(cè)煙溫低，出現(xiàn)了兩臺引風機入口煙溫出現(xiàn)偏差問題，在夜間調(diào)峰低負荷期間，一

9、側(cè)煙溫過低，一定程度上增加了布袋除塵器、引風機風道低溫結(jié)露腐蝕的可能，長時間運行會造成濾袋大面積板結(jié)、損壞，影響濾袋的使用壽命。七、單列空預器發(fā)展趨勢通過對目前國內(nèi)電廠重要輔機采用單列布置的國電布連電廠2×660mw機組、華能洛陽熱電有限責任公司2×350mw、華能濟南黃臺發(fā)電有限公司2×350mw、神華富平電廠2×350mw的調(diào)研咨詢，得出結(jié)論：日常加強對單列空預器良好的設備維護和監(jiān)視，充分利用停機機會對檢查，做到逢停必檢，幾大電廠實際運行中未遇到單列空預器、三大風機相關的重大隱患及安全問題?？梢哉撟C隨著設備質(zhì)量的提高，空預器采用單列布置在機組安全穩(wěn)定方面是可以得到保障的，是新建電廠的輔機設備的一個重要選型，具有良好的發(fā)展趨勢。本文論證分析了空預器采用單列布置不僅在基建造價、節(jié)省空間方面具有優(yōu)勢，在實際運行中漏風損失明顯減小，機組運行穩(wěn)定性也可以得到保證，對單列空預器出口煙溫偏差大的問題也進行了簡述，同時對國內(nèi)單列輔機布置的電廠的安全問題進行了咨詢溝通，論證了單列空預器具有很好的發(fā)展前景，給其它電廠機組設計和選型提供了參考作用。參考文獻1dl 468-2004.電站鍋爐風機選型和使用導則s.2王蕾. 國