1、關于1000MW超超臨界火電機組鍋爐三大風機風量和風壓裕量選取的探討總第90期第3期2004年9月電站輔機PowerStationAuxiliaryEquipment文章編號:16720210(2004)03000103關于IO00MW超超臨界火電機組鍋爐三大風機風量和風壓裕量選取的探討金(華能玉環電廠工程部,迪浙江臺州317604)摘要:華能玉環電廠采用我國首臺自行設計的1000MW超超臨界火電機組,對于鍋爐三大風機造廠有關設計導則的基礎上,結合玉環電廠的特點,提出了三大風機的風量和風壓裕量的取值方案.這對我國1000MW機組的建設,有著積極的參考,借鑒作用.關鍵詞:超超臨界;風機;裕量中圖

2、分類號:621.7文獻標識碼:BSelectionoftheAirQuantityandthePressureAllowanceofThreeBoilerBlowersin1000MWUltra-supercriticalThermalUnitJINDi(HuanengYuhuanPowerPlant,Taizhou,Zheijang,317604,China)Abstract!Afirstdomesticallydesigned1000MWultrasupercriticalpowerunitwmbeinstalledinHuanff/lYuhuanPowerPlant.Butthereis

3、n'tanydefinedguidelinetobefollowedfortheairquantit),andsureallowanceofthreeboilerblowerswasworkedoutbasedoncerdesignguidelinesfromsimilarforeignpowerplantscombinedwiththefeaturesofYuhuanPowerPlant,whichisusefultothemnstruction0fdomestic1000MWpowerunit.Keywords:ultrasupercriticalunit;bl0wer:allow

4、ance1引言94版<火力發電廠設計技術規程和2000版火力發電廠設計技術規程(以下簡稱"火規")的適用范圍都是600MW及以下機組.對于600MW以上的火電機組,"火電廠籌建我國首臺單機容量最大的機組,即1O00Mw超超臨界火電機組.為此,華東電力設計和業主方及玉環電廠籌建處,會同華收稿日期:20040813作者簡介:金迪(1963),男,工程師,華能玉環電廠工程部副主任,長期從事電廠的技術管理工作.能國際電力股份專家組,對三大風在此對三大風機裕量的選取作一分析與探討.2一次風機94版"火規"規定的一次風機BMCR工況點風量的計

5、算與2000版"火規"的計算方法基本一致.風量裕量的取值,94版為50%,2000版本在說明中規定:當空預器漏風率變化較大,煤質變化較大和送粉管道布置復雜時,推薦40%加溫度裕量.對于玉環工程,1000MW機組的空氣預熱器由哈鍋廠制造,是國產的首臺1000MW鍋爐空預器,對于其漏風率的大小,國內沒有同類型設備的運行數據可供參考,因此在選擇一次風機的風量裕量時,考慮了可能造成漏風率增加的不可預見因素.另外,本工程的鍋爐采用八角雙切圓燃燒器,煤粉管道布置復雜,將來電廠運行時,有可能會造成因煤粉分配不勻而引起堵管,使得一次風量增大.所以,在一次風機的風量裕量的選擇上,我們遵照20

6、00"火規"的推薦意見,采用40%的質量流量裕量,外加夏季工況下氣溫上升造成的體積流量裕量.本工程一次風機的壓頭裕量為30%,參照94版火規和2000版"火規"的要求.一次風機的風量與風壓裕量的取值如表1所示.表1一次風機的風與風壓裕量的取值風量裕量壓頭裕量%4O%質量流量+溫度玉環電廠工程裕量(按夏季室外30大氣溫度計算)94版"火規"5O%302ooO版"火規"不小于35%+溫度裕量30外高橋電廠二期5O%303送風機94版"火規"將送風機的風量裕量從原來5%,提高到10%30%,風壓裕量從

7、原來的10%,提高到10%30%,并推薦300MW300MW,600MW機組的空氣預熱器漏風較器在運行后期未沖洗的情況下,由于受熱面沾污造成的阻力增大.在送風機風量和壓頭裕量的選擇中,參考了我國首臺900MW機組外高橋電廠二期和日本1000Mw機組原町電廠的送風機風量和壓頭裕量,EBASCO公司的規程以及"火規"的要求,如表2所示.外高橋二期工程送風機風量的質量流量裕量為15%,壓頭裕量為30%.EBAS()C)公司的規程要求對于燃煤機組,送風機風量的質量流量重,而計算送風機基本風量時空預器的漏風系數取得較小,因此,送風機須取較大的裕量來彌補空預器實際運行時高于制造2廠保證

8、的漏風損失.隨著空預器設計,制造和安裝技術的提高,近年來,300MW,600Mw機組空預器運行的漏風率一般能夠滿足8%10%,達到了制造廠保證值.在2000版"火規"中,將送風機的風量裕量規定為:質量流量的裕量不小于5%,體積流量的裕量在此基礎上,考慮夏季溫度下的體積流量的增量(體積流量的裕量一般為10%12%),壓頭裕量不小于10%.由此可見,對于300MW,6o0MW機組的空預器的密封性,國內的制造,安裝和運行單位在引進消化國外技術的基礎上,經過10年左右的實踐,通過總結大量同類型機組的經驗,取得了良好的效果,為降低送風機的風量和壓頭裕量創造了良好的前提條件.在玉環工程

9、中首次采用國產1000Mw機組空預器,其煙氣和空氣通流量,空預器回轉半徑都是國內最大的,雖然可以借鑒600MW機組空預器的經驗,但是對于其漏風率的大小,還需通過實際運行來考證.因此,為謹慎起見,我們在選擇送風機風量和壓頭時,適當增加其裕量,送風機風量的質量流量裕量為17%,壓頭裕量為37%.目的也是為了避免將來機組運行時,由于空預器漏風大,風機風量及壓頭不夠造成的機組出力不足.從日本原町電廠的資料來看,送風機風量的質量流量裕量為19%,壓頭裕量為35%,送風機的壓頭裕量可分解為:考慮氣溫變化(夏季工況為37)所需的裕量7%,考慮負荷變化所需的裕量14.6%,空預器阻力變化所需的裕量13.4%,

10、合計壓頭裕量為35%.由此,我們選擇的玉環工程送風機風量的質量流量裕量為17%,壓頭裕量為37%.本工程取值和各參考工程的取值,如見表2所示.需要指出的是,玉環工程送風機的基本TOM的設計導則中也規定送風機的基本風量選取時,對于不同的煤種,爐膛的過剩空氣一般取1.2,對于燃燒硬煤的電廠一般取1.181.25,對于燃燒褐煤的電廠一般取1.1.對于本工程,如果按照AImM公司的導則,按爐膛的過剩空氣系數為1.2計,送風機的質量流量裕量約為12%,容積流量裕量為14%,如表3所示.表3容積流量裕量項目質量流量kg/sBMCR工況,爐膛出I過剩裕量17%BMCR工況,爐膛出口過剩空氣系數12裕量約12

11、%4引風機對于引風機的風量裕量,94版"火規"和2000版"火規"都規定對于引進型鍋爐,引風機的基本風量計算中不考慮尾部受熱面,煙道和除塵器的漏風,空預器的漏風率也取值較低,但對本工程,考慮漏風等實際工況,引風機的風量裕量和壓頭裕量還是適當進行了一些調整.94版"火規"規定對于空預器出口過剩空氣系數1.35左右時,風量裕量為17%,壓頭裕量取32%.2000版"火規"規定如不計鍋爐尾部受熱面的漏風,空預器漏風取值偏小的情況下,引風機風量裕量可增大到15%,壓頭裕量可增大到30%.對于玉環工程,熱力計算中不但不考慮鍋

12、爐尾部受熱面漏風,而且鍋爐爐膛出口的10%,由此空預器出口的過剩空氣系數僅為1.26.對于本工程,如引風機的TB點風量,風壓不變,以爐膛過剩空氣系數1.2計,風量的質量流量裕量為13%.同樣,在考慮風量裕量和壓頭裕量時,也考慮到空預器漏風率可能增大的因素,以及空預器受熱面沾污而導致阻力增大的因素.綜合上述因素,玉環工程引風機風量質量流量裕量取值為17%,另加10溫度裕量,(下轉第7頁)溫溫差控制抽氣(汽)量,此控制溫差在上述At(24)的基礎上宜增加1(即取35際溫差大于控制值時應適當降低主,輔凝汽器的風機轉速,當實際溫差小于控制值時應適當提高主,輔凝汽器的風機轉速,以使直接空冷凝汽器處于最佳

13、運行狀態,并減少風機的電耗.5結束語抽氣帶汽質量比是直接空冷凝汽器的主要設計指標之一,它受混合物抽氣壓力Pc之飽和汽溫與抽氣溫度t之差t的影響較大,在直接空冷凝汽器選型和技術談判時應該量化.建議直接空冷凝汽器不設蒸汽收集閥,由進出輔凝汽器的氣(汽)溫溫差或汽機排汽(上接第3頁)壓頭裕量取值為32%.本工程以及94版"火規",2000版"火規"和參考工程的引風機的風量,風壓裕量的取值如表4所示.5結束語通過對1000MW超超臨界機組三大風汽溫與輔凝汽器抽氣氣(汽)溫之差控制抽氣(汽)量,溫差控制值可取35,夏季宜取小值,冬季宜取大值.此外,在確定凝汽器的抽氣帶汽質量比之后,可以知道抽氣系統抽走lkg干空氣所帶走的蒸汽質量,但要得到抽氣帶走的蒸汽總量還需知道漏入機組真空系統的干空氣量.當凝汽器的抽氣帶汽質量比不變時,機組真空系統漏入的干空氣量越多,抽氣帶走的蒸汽總量也越多.因此,在直接空冷凝汽器和機組的負壓汽水系統設計時,應采取比濕冷機組更嚴格的措施來減少漏人機組真空系統的空氣量,以減少工質損失.參考文獻:1沈維道,鄭佩芝,蔣淡安合編.工程熱力學M.高等教育出版社,1983.機風量及壓頭裕量設計中的問題,同時兼顧了各種設備及環境影響的因素,選取出目前較