1、引風(fēng)機概況
    目前，隨著國家對環(huán)保的要求不斷提高，高效電除塵器、電袋復(fù)合除塵器及布袋除塵器的大規(guī)模應(yīng)用已比較普及，引風(fēng)機入口煙氣的含塵量也不斷降低。廣東省粵電集團茂名熱電廠采用龍凈環(huán)保公司生產(chǎn)的電一袋復(fù)合除塵器，生產(chǎn)廠家對除塵器出口煙氣含塵量保證值< 26 mg/m，另外，葉片材質(zhì)及防磨措施的改進，又大大增加了風(fēng)機葉片尤其是動調(diào)風(fēng)機葉片的抗磨損能力。所以，風(fēng)機的抗磨損能力已不是制約廣東省粵電集團茂名熱電廠引風(fēng)機選型的關(guān)鍵因素。在國內(nèi)大型機組鍋爐所配置的引風(fēng)機中，各個電廠根據(jù)自身不同的使用情況，動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機（以下簡稱動調(diào)風(fēng)機）和靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機（以下簡稱靜調(diào)風(fēng)機）都有較好的應(yīng)用。
    靜調(diào)風(fēng)機有著安全可靠性高、耐磨性好、運行效率較高、維護方便等優(yōu)勢，占據(jù)了相對較高市場份額。但隨著大容量機組開始參與電網(wǎng)調(diào)峰，動調(diào)風(fēng)機國產(chǎn)化程度提高，煙氣含塵量下降，葉片材質(zhì)及耐磨措施的改進，動調(diào)風(fēng)機在機組調(diào)峰運行時能夠保持較高效率的優(yōu)勢，已引起了電廠有關(guān)方面的重視。
2、聯(lián)合引風(fēng)機選型分析
    在關(guān)于動調(diào)、靜調(diào)引風(fēng)機的比較中，一般都會根據(jù)調(diào)節(jié)效率、設(shè)備費用、維護費用、可靠性分析等內(nèi)容進行比較。另外，根據(jù)目前廣東省粵電集團茂名熱電廠所面臨的實際情況：外系統(tǒng)電廠項目（如陽江核電、陽西電廠等大型發(fā)電項目）在茂名周邊陸續(xù)上馬，國家也加大了對西南水電和云南、貴州2省火電的開發(fā)力度，建設(shè)相應(yīng)輸電工程向廣東送電，可以預(yù)見的是，廣東省粵電集團茂名熱電廠今后不得不面對機組深度調(diào)峰的現(xiàn)實。所以，必須在機組調(diào)峰時，對2種風(fēng)機的運行經(jīng)濟性進行比較。
2.1動調(diào)風(fēng)機與靜調(diào)風(fēng)機的運行經(jīng)濟性比較
    表1是47爐在不同工況下相關(guān)的鍋爐引風(fēng)機入口煙氣參數(shù)。
    表2是根據(jù)#7機組風(fēng)機的選型參數(shù)（表1參數(shù)）計算出的動調(diào)、靜調(diào)2種引風(fēng)機在不同負荷下的風(fēng)機效率和軸功率對比結(jié)果。經(jīng)簡單計算可以得出，在相同負荷下，動調(diào)風(fēng)機比靜調(diào)風(fēng)機所消耗的軸功率要小，隨著機組負荷的降低，動調(diào)風(fēng)機的節(jié)能優(yōu)勢會逐步提升。參考#5、#6機組2009年度的負荷率和年運行小時數(shù)，將#7機組投產(chǎn)后負荷率按75%、年運行小時數(shù)按8 000 h計算，機組年發(fā)電量為36億kW/h，機組在600 MW（100%負荷）的運行小時數(shù)為1500h，在450 MW（75%負荷）的運行小時數(shù)為5 000h，在300MW（50%負荷）的運行小時數(shù)為1000 h，在240 MW（40qo負荷）的運行小時數(shù)為500 h，則2種風(fēng)機的能耗對比見表3。

    通過計算對比可見，單臺風(fēng)機運行1年時間，動調(diào)風(fēng)機比靜調(diào)風(fēng)機少耗能2981000 kW/h，廣東省粵電集團茂名熱電廠上網(wǎng)電價按0. 42元／(kW．h)計算，則每臺動調(diào)風(fēng)機運行1年比靜調(diào)風(fēng)機節(jié)約電費約為2981000 x0.42 =125,202（萬元）。
2.2結(jié)構(gòu)比較
2. 2.1動調(diào)軸流式風(fēng)機
    動葉可調(diào)即葉片角度在風(fēng)機運行中可依靠液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)進行調(diào)節(jié)，改變風(fēng)機風(fēng)壓、風(fēng)量。動調(diào)引風(fēng)機由進氣箱、帶整流導(dǎo)葉環(huán)的機殼、擴壓器和轉(zhuǎn)子組成。電動機通過中間軸傳動風(fēng)機主軸。機殼具有水平中分面，便于安裝和檢修。轉(zhuǎn)子有葉輪、軸承箱、中間軸和液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。
    軸承箱為整體式結(jié)構(gòu)，借助于2個與主軸同心的支承環(huán)，內(nèi)置于機殼內(nèi)筒中的下半法蘭上，軸承箱2個法蘭的下半部分與機殼內(nèi)筒的機座法蘭用螺栓固定。整體式軸承箱以及其固定方式保證無論拆裝多少次，總能保證葉輪和機殼同心，不需重新調(diào)心。
    葉輪輪轂采用低碳合金鋼（輪轂和承載環(huán)為鍛件）焊接結(jié)構(gòu)，質(zhì)量小、強度高、離心力小。葉片用高強度螺栓直接固定于輪轂內(nèi)的葉柄上，加上機殼中分面結(jié)構(gòu)，更換葉片方便（2個工人8h即可更換整套葉片）。葉輪內(nèi)部設(shè)置平衡重，可以克服葉片回復(fù)力矩，所以，液壓調(diào)節(jié)裝置操縱力矩小，僅30—50N ·m，采用100N·m電動執(zhí)行器即可方便調(diào)節(jié)。整體式的液壓和潤滑聯(lián)合油站自帶控制、保護、報警和聯(lián)鎖儀表，運行安全、可靠和動態(tài)操作方便。
    引風(fēng)機的葉片采用低碳合金鋼，經(jīng)數(shù)控加工中心銑切并壓制成型，表面噴焊耐磨層，增強葉片的耐磨性。幾十家電廠引風(fēng)機的運行經(jīng)驗表明，引風(fēng)機耐磨層在灰塵質(zhì)量濃度為350 mg／m³的情況下，可安全運行26 000 h以上，在葉片表面磨損后，還能修補7到8次并重復(fù)使用，輪轂壽命可保證30年以上。此外，廣東省粵電集團茂名熱電廠采用了電一袋除塵器，除塵器出口煙氣中灰塵質(zhì)量濃度< 26mg／m3。所以，磨損問題已經(jīng)不再是制約引風(fēng)機選型的根本因素。
2. 2.2靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機
    靜葉可調(diào)風(fēng)機在運行中風(fēng)機進口導(dǎo)葉依靠調(diào)節(jié)機構(gòu)可進行調(diào)節(jié)，從而達到改變風(fēng)壓、風(fēng)量的目的。靜調(diào)風(fēng)機由進氣箱、進口調(diào)節(jié)門、整流導(dǎo)葉環(huán)的機殼、擴壓器和轉(zhuǎn)子組成。電動機通過鋼撓性聯(lián)軸器直接傳動風(fēng)機主軸。主軸兩端各有2個軸承座可作支持。葉輪與主軸用高強度螺栓直接聯(lián)接。葉輪檢修裝拆后，需重新調(diào)心。
    動葉片是由低碳合金鋼板壓成扭曲葉片，與輪轂焊接。工業(yè)實踐中，在不加任何防磨措施時，在灰塵質(zhì)量濃度為250～400 mg/m³的煙氣中其耐磨壽命可超過25000 h，甚至有些煙氣中灰塵質(zhì)量濃度較低的電廠可達到50000 h。為進一步提高風(fēng)機葉片及導(dǎo)葉耐磨壽命，可在葉輪葉片和后導(dǎo)葉上噴熔鎳基碳化鎢耐磨材料，硬度為55～60 HRC。當(dāng)葉片磨損后需返廠將其從葉輪割掉，將輪轂表面打磨平整，沿周向在輪轂其他位置焊上新葉片，經(jīng)熱處理后使
用。所以，更換4到5次葉片后，需更換整個葉輪。
    過去業(yè)內(nèi)人員普遍認(rèn)為靜調(diào)軸流風(fēng)機效率低，實際上目前采用的最新葉型的靜調(diào)風(fēng)機最高效率已經(jīng)與動調(diào)風(fēng)機的最高效率相當(dāng)，其運行效率已大為提高。但靜調(diào)引風(fēng)機受其特性限制，高效率區(qū)比軸流式風(fēng)機小，風(fēng)機在機組低負荷運行時，效率下降較快，2種風(fēng)機綜合技術(shù)比較見表4。

比較項目	動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機	靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機
設(shè)備結(jié)構(gòu)	風(fēng)機配1套液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，機構(gòu)較為復(fù)雜。由于風(fēng)機轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)于質(zhì)量和整機質(zhì)量較小，轉(zhuǎn)動慣量較小，配用電動機較小	風(fēng)機對人口煙氣條件不太感，采用簡單的入門靜葉調(diào)節(jié)方式獲得較好的調(diào)爺性能，風(fēng)機結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)速相對較低
風(fēng)機效率	風(fēng)機運行在高效區(qū)范圍大，在TB點和B- MCR工況時，均能達到較高的效率。當(dāng)機組調(diào)峰帶較低負荷時，風(fēng)機效率F降幅度較小，因此，低負荷工況下風(fēng)機功耗相對較少，運行費用較低	風(fēng)機在TB點和B- MCR下況也能達到較高的效率，在帶基本負荷時，其與動調(diào)風(fēng)機的功耗相差不多，當(dāng)機組淵峰帶較低負荷時，風(fēng)機效率下降的幅度比動調(diào)風(fēng)機下降快
磨損情況	動調(diào)風(fēng)機葉片耐磨性能較靜調(diào)風(fēng)機葉輪耐磨性差，一般需對動葉片進行耐磨處理，要求煙氣中灰塵質(zhì)量濃度< 350 mg/m3（茂名熱電廠采用電袋除塵器，煙氣中灰塵質(zhì)量濃度< 26mg/m3）	風(fēng)機轉(zhuǎn)子外沿線速度較低，對煙氣含塵量適應(yīng)性較動調(diào)風(fēng)機好
基礎(chǔ)	體積較小，質(zhì)量較小，基礎(chǔ)小	體積較大，質(zhì)量較大，基礎(chǔ)大
檢修質(zhì)量	中分面結(jié)構(gòu)，軸承箱內(nèi)置，葉片可拆卸，各部單獨檢修	中分面結(jié)構(gòu)，一體轉(zhuǎn)子，檢修工作量較大
運行維護	風(fēng)機檢修工作量較大（主要是密封件的檢修維護及油系統(tǒng)漏油問題），需經(jīng)常檢修的部件為動葉片	需維護部分較少．后導(dǎo)葉是主要的易損件，后導(dǎo)葉設(shè)計為可拆卸式，更換較方便
應(yīng)用業(yè)績	在引、增合并設(shè)計中壓頭較高，業(yè)績較多	在引、增分開設(shè)計中壓頭較低，業(yè)績較多

2.3風(fēng)機調(diào)節(jié)性能比較
    從2種風(fēng)機的性能曲線圖可知，動調(diào)風(fēng)機及靜調(diào)風(fēng)機的等效率曲線均為橢圓形，等效率曲線的長軸與系統(tǒng)阻力曲線基本平行。就目前的風(fēng)機制造水平而言，2種風(fēng)機的等效率曲線中的最高效率已經(jīng)基本相當(dāng)，但在機組降負荷運行時，靜調(diào)風(fēng)機的效率下降較快，而動調(diào)風(fēng)機的高效區(qū)域較寬，風(fēng)機效率下降相對較慢。因此，動調(diào)風(fēng)機具有較好的調(diào)節(jié)特性，靜調(diào)風(fēng)機次之。
2.4風(fēng)機價格比較
    就目前的市場價格來說，#7機組引風(fēng)機所配的5 000 kW等級的電動機單臺價格約為100萬元左右，靜調(diào)風(fēng)機（含測振儀、防喘振裝置等）單臺價格約為90萬元，動調(diào)風(fēng)機配國產(chǎn)液壓缸和進口調(diào)節(jié)機構(gòu)（含油站）單臺價格約為200萬元，即#7機組所配2臺風(fēng)機，如采用動調(diào)風(fēng)機比采用靜調(diào)風(fēng)機共需多投入220萬元左右。
2.5維護、檢修費用比較
    廣東省粵電集團茂名熱電廠除塵器采用龍凈環(huán)保公司生產(chǎn)的電一袋復(fù)合型除塵器，廠家對除塵器出口煙氣中灰塵質(zhì)量濃度保證值< 26 mg／m³，在葉片及導(dǎo)葉的磨損問題上，動調(diào)風(fēng)機和靜調(diào)風(fēng)機的差異基本相當(dāng)，所以，對2種風(fēng)機在維護和檢修費用進行比較，統(tǒng)一按照機組1個大修周期( 40000 h)風(fēng)機所需更換的備品備件來比較。
    經(jīng)過機組1個大修周期后，動調(diào)風(fēng)機更換l組動葉片的費用約40萬元／臺（套），后導(dǎo)葉0.6萬元／臺（套），主軸承和幾十個葉柄軸承共約12萬元／臺（套），進口密封元件約8萬元／臺（套），液壓油站元件10萬元／臺（套），即動調(diào)風(fēng)機1個大修周期后所需要更換備件費用總計約70.6萬元；經(jīng)過機組1個大修周期后，靜調(diào)風(fēng)機更換1組動葉片的費用約20萬元／臺（套），后導(dǎo)葉1.2萬元／臺（套），主軸承約10萬元／臺（套），即靜調(diào)風(fēng)機1個大修周期后所需要更換備件費用總計約31.2萬元。
3結(jié)論
    針對廣東省粵電集團茂名熱電廠引風(fēng)機選型所面對的實際情況，采取了具體問題具體分析的方法。綜合計算分析可知，機組經(jīng)歷1個大修周期( 40000h)，動調(diào)風(fēng)機在運行經(jīng)濟性上比靜調(diào)風(fēng)機可節(jié)約電費約626. 01萬元，但動調(diào)風(fēng)機比靜調(diào)風(fēng)機需多支出的檢修維護費用約為39.4萬元，即在機組1個大修周期，動調(diào)風(fēng)機比靜調(diào)風(fēng)機共節(jié)約費用約為：586. 61萬元。
    基于上述計算和分析，廣東省粵電集團茂名熱電廠#7機組引風(fēng)機選型推薦采用動詞風(fēng)機。