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[摘 要］本文通过对吸风机和脱硫增压风机单设和合并设置的方案进行技术、经济比较，相应提出使用吸风机和脱硫增压风机合并设置的方案，可有效降低经济投资，并减小运行维护成本。
［关键词］电厂 选型 吸风机 增压风机
随着湿法脱硫的广泛使用，当前我国经济发展态势以及环境保护方面愈加严格的要求，在此对引风及脱硫系统从两种风机设置方案进行了比较，以期在保证电厂安全性的前提下能够获得更大的经济效益。这两种方案分别是：
方案一：锅炉烟气系统的风机设置由吸风机、增压风机组成。为克服FGD装置烟气系统设备、烟道阻力，在每套FGD上游热端设置两台脱硫增压风机，脱硫增压风机采用轴流风机。将锅炉吸风机后烟气从上烟道抽出，经原烟气挡板门，脱硫增压风机、风机后挡板门进入吸收塔脱硫后经烟囱排入大气；吸风机克服锅炉本体、脱硝装置、电袋除尘器、吸风机前烟道的阻力。
方案二：脱硫增压风机与吸风机合并，取消脱硫旁路烟道，锅炉烟气系统仅设置吸风机。
吸风机选型的好坏并不唯一决定于选型设计点或风机最高效率点的高低，而是取决于在整个调节范围内都有较高的运行工作效率，并且还要考虑初投资、可靠性、耐磨性、维护费用等诸多重要因素。
一、两种方案的技术比较
1） 两种方案的系统比较
方案一为目前国内燃煤电站FGD广泛采用的常规设置方式。吸风机和脱硫增压风机各自独立设置。由吸风机克服吸风机前的烟气系统阻力，增压风机克服脱硫系统和进烟囱前烟道的阻力，将脱硫后的烟气通过烟囱排入大气。
方案二：吸风机和脱硫增压风机合并设置。从锅炉烟气流通的大系统来看，增压风机是串联在锅炉-吸风机-脱硫塔-烟囱的烟气流道上。因此从理论上讲完全可以取消增压风机，通过提升吸风机压头来克服脱硫系统阻力。
取消增压风机后，不会影响脱硫岛的调试和运行。对于脱硫岛本身来说，增压风机与吸风机合并，吸风机取代了增压风机的功能，克服脱硫系统烟气阻力，使烟气能够顺利通过吸收塔和脱硫烟道后进入烟囱排放。
2）两种方案的技术特点比较
方案一：吸风机和增压风机分别设置，吸风机和增压风机的压头均较低，吸风机全压比合并设置减小近2000Pa。当脱硫系统事故时将停机。
方案二：吸风机和增压风机合并设置，脱硫系统正常运行时对锅炉的运行影响小，当脱硫系统事故时将停机。由于吸风机与增压风机合并设置，减少了故障点，同时节省初投资和减少厂用电率。
3）两种方案的经济比较
经计算，方案一与方案二相比，初投资（包含风机初投资、土建投资、风道初投资）多51.4万元，每年运行费用分别多52.5万元。在年费用方面则比方案二分别多57.3万元。
方案二在初投资及年运行费用上均具有一定优势。对于风机参数过高，可能造成炉膛瞬态压力急剧增大的事故，但通过炉膛负压自动控制系统可有效的防止此种事故的发生，保证锅炉安全运行。
二、吸风机型式选择
吸风机输送的介质为含尘且温度较高的烟气，吸风机的选用除考虑风机体积、重量、效率和调节性能外，还要求耐磨、对灰尘的适应性好，以便保证风机在两个检修周期之间能够安全稳定的运行。在此可供选择的风机类型有轴流式吸风机以及双速或采用变频的离心式吸风机。从目前国内大型机组吸风机的配套及生产情况来看，采用离心式风机、动、静叶进行调节的轴流风机均是可行的，但是从上述三种型式风机的设计和运行特点进行分析，则各有利弊。
由于环境保护对烟气含尘量的要求不是非常严格，通过吸风机的烟气含尘量往往较高，吸风机选型的时候都非常注意风机叶片的耐磨性。
风机叶轮的磨损速率与其转速的平方成正比，与烟气冲刷叶片的速度的3.5次方成正比。风机所需的叶轮圆周速度取决于它们所能达到的压力系数H，压力系数H大的风机达到相同压头需要的叶轮圆周速度小，其转速就可以低一些，含尘气流对风机叶轮的磨损就轻一些。动叶可调轴流式风机（单级叶轮）H=0.15～0.2，静叶可调轴流式风机H=0.35～0.4，离心式风机H=0.4。说明在保证相同风机压头的条件下，动叶可调轴流式风机需要叶轮的圆周速度较高，对烟气含尘量的适应性较差；静叶可调轴流式风机对烟气含尘量的适应性居中；而离心式风机需要的圆周速度略低于静叶可调轴流式风机，其对烟气含尘量的适应性最佳。
随着国家对环境保护的重视，大气排放标准所允许的烟气含尘量越来越低，现在采用的除尘器效率已经大幅度提高，吸风机的磨损已不再是风机选型重要的因素，而吸风机运行的经济性成为风机选型值得重视的问题。
根据国内300MW机组的符合特性，机组均要求具有参与调峰和变负荷运行的能力。离心式风机用作吸风机，从技术上讲不存在任何问题，而且它对烟气中含尘量的适应性更强。其最大的问题是低负荷运行时效率太低，运行经济性极差。为了提高其运行经济性，以往曾采用双速电动机，这又增加了设备价格和运行复杂性。双速离心式吸风机调峰性能差，运行电耗大；如果采用变频系统的话，变频器必须采用进口设备，电气设备费用高昂。此外离心式吸风机的设备体积和重量庞大，将会给检修和维护等带来非常大的困难，考虑到离心式风机设备价格高（风机重量大）、运行经济性差等问题，因此本文的选型主要针对静叶可调轴流式风机和动叶可调轴流式风机两种类型进行论述。
三、静叶和动叶的比较
吸风机、增压风机或二合一输送介质为具有含尘高且温度较高的烟气，特别是在试运行期间，除尘器投运不正常，烟气中的含尘量较大。选用吸风机的因素除考虑风机体积、重量、效率和调节性能外，还要求耐磨、对灰尘的适应性好，以保证在规定的检修周期内能安全运行。
对于大容量机组风机的选型，一般采用轴流风机，在表中我们综合了动调和静调的技术特点，从中可以看出动调和静调在技术特点上各有优势。
采用三合一形式的引风机即考虑脱硝和引风机、增压风机合并，且采用布袋除尘器，致使引风机的压头较高，经和国内主要风机厂家配合，此等级参数风机只能采用动调式轴流风机。
综上所述，虽静叶可调轴流式风机对含尘烟气的适应性相对较强，但低负荷时风机效率降低较快。动叶可调轴流式风机负荷调节性比较好，低负荷运行时经济性好，且综合经济性较好，故吸风机推荐采用动叶可调轴流式风机。
虽然吸风机与脱硫增压风机合并后，吸风机需要同时克服锅炉、脱硫系统、脱硝装置三大系统的阻力，设备参数较高，但是随着国内风机设计制造能力的提高，高参数的风机设计制造的难题已经解决，使合并设置吸风机的方案优势比较明显，且合并后的吸风机在年运行费用均具有一定优势。
因此，采用吸风机和脱硫增压风机合并的设置，运行故障点少、经济效益好、减少了运行维护的工作量，是未来电厂设计的必然趋势。
［关键词］电厂 选型 吸风机 增压风机
随着湿法脱硫的广泛使用，当前我国经济发展态势以及环境保护方面愈加严格的要求，在此对引风及脱硫系统从两种风机设置方案进行了比较，以期在保证电厂安全性的前提下能够获得更大的经济效益。这两种方案分别是：
方案一：锅炉烟气系统的风机设置由吸风机、增压风机组成。为克服FGD装置烟气系统设备、烟道阻力，在每套FGD上游热端设置两台脱硫增压风机，脱硫增压风机采用轴流风机。将锅炉吸风机后烟气从上烟道抽出，经原烟气挡板门，脱硫增压风机、风机后挡板门进入吸收塔脱硫后经烟囱排入大气；吸风机克服锅炉本体、脱硝装置、电袋除尘器、吸风机前烟道的阻力。
方案二：脱硫增压风机与吸风机合并，取消脱硫旁路烟道，锅炉烟气系统仅设置吸风机。
吸风机选型的好坏并不唯一决定于选型设计点或风机最高效率点的高低，而是取决于在整个调节范围内都有较高的运行工作效率，并且还要考虑初投资、可靠性、耐磨性、维护费用等诸多重要因素。
一、两种方案的技术比较
1） 两种方案的系统比较
方案一为目前国内燃煤电站FGD广泛采用的常规设置方式。吸风机和脱硫增压风机各自独立设置。由吸风机克服吸风机前的烟气系统阻力，增压风机克服脱硫系统和进烟囱前烟道的阻力，将脱硫后的烟气通过烟囱排入大气。
方案二：吸风机和脱硫增压风机合并设置。从锅炉烟气流通的大系统来看，增压风机是串联在锅炉-吸风机-脱硫塔-烟囱的烟气流道上。因此从理论上讲完全可以取消增压风机，通过提升吸风机压头来克服脱硫系统阻力。
取消增压风机后，不会影响脱硫岛的调试和运行。对于脱硫岛本身来说，增压风机与吸风机合并，吸风机取代了增压风机的功能，克服脱硫系统烟气阻力，使烟气能够顺利通过吸收塔和脱硫烟道后进入烟囱排放。
2）两种方案的技术特点比较
方案一：吸风机和增压风机分别设置，吸风机和增压风机的压头均较低，吸风机全压比合并设置减小近2000Pa。当脱硫系统事故时将停机。
方案二：吸风机和增压风机合并设置，脱硫系统正常运行时对锅炉的运行影响小，当脱硫系统事故时将停机。由于吸风机与增压风机合并设置，减少了故障点，同时节省初投资和减少厂用电率。
3）两种方案的经济比较
经计算，方案一与方案二相比，初投资（包含风机初投资、土建投资、风道初投资）多51.4万元，每年运行费用分别多52.5万元。在年费用方面则比方案二分别多57.3万元。
方案二在初投资及年运行费用上均具有一定优势。对于风机参数过高，可能造成炉膛瞬态压力急剧增大的事故，但通过炉膛负压自动控制系统可有效的防止此种事故的发生，保证锅炉安全运行。
二、吸风机型式选择
吸风机输送的介质为含尘且温度较高的烟气，吸风机的选用除考虑风机体积、重量、效率和调节性能外，还要求耐磨、对灰尘的适应性好，以便保证风机在两个检修周期之间能够安全稳定的运行。在此可供选择的风机类型有轴流式吸风机以及双速或采用变频的离心式吸风机。从目前国内大型机组吸风机的配套及生产情况来看，采用离心式风机、动、静叶进行调节的轴流风机均是可行的，但是从上述三种型式风机的设计和运行特点进行分析，则各有利弊。
由于环境保护对烟气含尘量的要求不是非常严格，通过吸风机的烟气含尘量往往较高，吸风机选型的时候都非常注意风机叶片的耐磨性。
风机叶轮的磨损速率与其转速的平方成正比，与烟气冲刷叶片的速度的3.5次方成正比。风机所需的叶轮圆周速度取决于它们所能达到的压力系数H，压力系数H大的风机达到相同压头需要的叶轮圆周速度小，其转速就可以低一些，含尘气流对风机叶轮的磨损就轻一些。动叶可调轴流式风机（单级叶轮）H=0.15～0.2，静叶可调轴流式风机H=0.35～0.4，离心式风机H=0.4。说明在保证相同风机压头的条件下，动叶可调轴流式风机需要叶轮的圆周速度较高，对烟气含尘量的适应性较差；静叶可调轴流式风机对烟气含尘量的适应性居中；而离心式风机需要的圆周速度略低于静叶可调轴流式风机，其对烟气含尘量的适应性最佳。
随着国家对环境保护的重视，大气排放标准所允许的烟气含尘量越来越低，现在采用的除尘器效率已经大幅度提高，吸风机的磨损已不再是风机选型重要的因素，而吸风机运行的经济性成为风机选型值得重视的问题。
根据国内300MW机组的符合特性，机组均要求具有参与调峰和变负荷运行的能力。离心式风机用作吸风机，从技术上讲不存在任何问题，而且它对烟气中含尘量的适应性更强。其最大的问题是低负荷运行时效率太低，运行经济性极差。为了提高其运行经济性，以往曾采用双速电动机，这又增加了设备价格和运行复杂性。双速离心式吸风机调峰性能差，运行电耗大；如果采用变频系统的话，变频器必须采用进口设备，电气设备费用高昂。此外离心式吸风机的设备体积和重量庞大，将会给检修和维护等带来非常大的困难，考虑到离心式风机设备价格高（风机重量大）、运行经济性差等问题，因此本文的选型主要针对静叶可调轴流式风机和动叶可调轴流式风机两种类型进行论述。
三、静叶和动叶的比较
吸风机、增压风机或二合一输送介质为具有含尘高且温度较高的烟气，特别是在试运行期间，除尘器投运不正常，烟气中的含尘量较大。选用吸风机的因素除考虑风机体积、重量、效率和调节性能外，还要求耐磨、对灰尘的适应性好，以保证在规定的检修周期内能安全运行。
对于大容量机组风机的选型，一般采用轴流风机，在表中我们综合了动调和静调的技术特点，从中可以看出动调和静调在技术特点上各有优势。
采用三合一形式的引风机即考虑脱硝和引风机、增压风机合并，且采用布袋除尘器，致使引风机的压头较高，经和国内主要风机厂家配合，此等级参数风机只能采用动调式轴流风机。
综上所述，虽静叶可调轴流式风机对含尘烟气的适应性相对较强，但低负荷时风机效率降低较快。动叶可调轴流式风机负荷调节性比较好，低负荷运行时经济性好，且综合经济性较好，故吸风机推荐采用动叶可调轴流式风机。
虽然吸风机与脱硫增压风机合并后，吸风机需要同时克服锅炉、脱硫系统、脱硝装置三大系统的阻力，设备参数较高，但是随着国内风机设计制造能力的提高，高参数的风机设计制造的难题已经解决，使合并设置吸风机的方案优势比较明显，且合并后的吸风机在年运行费用均具有一定优势。
因此，采用吸风机和脱硫增压风机合并的设置，运行故障点少、经济效益好、减少了运行维护的工作量，是未来电厂设计的必然趋势。