浅谈燃煤电厂引风机厂用电计算注意事项

张昌豪 王国栋

摘  要：引风机在燃煤电厂中是一个重要设备，投标过程中需要对其电耗进行计算，从而确定电厂总厂用电和电厂整体性能。在计算过程中涉及很多因素和注意事项，对不同因素的考虑和数值的采用会对引风机厂用电的影响很大。通过某工程的投标实例，该文对引风机厂用电计算过程中的注意事项进行总结，也为以后投标过程中的引风机厂用电计算提供经验。

关键词：引风机  流量  压头  選型点  可压缩性系数  效率

中图分类号：TM62                文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（b）-0047-02

在燃煤电厂投标过程中，厂用电计算关系到电厂的整体性能。引风机的电耗通常占到全厂厂用电的10%以上，所以引风机电耗计算对厂用电和电厂性能影响很大。计算引风机电耗不同于实测电量消耗，要尽可能考虑接近实际情况。如果电耗计算太保守，全厂性能都会降低;如果电耗计算太激进，在电厂中标之后会面临性能不达标而被罚款的风险。引风机的厂用电计算和很多因素有关系，该文在一个投标实例中总结比较一下引风机的厂用电计算的注意事项。

除了咨询风机厂家直接得到风机的轴功率外，我们需要用轴功率法计算引风机电耗。引风机轴功率计算主要涉及以下几个因素：额定工况下的压头、流量、引风机效率、烟气可压缩性系数、引风机选型点余量选择等。

1  压头

引风机的压头是引风机出口压力减去进口压力，即引风机的压力提升能力。引风机压头用来把烟气从锅炉空预器引出然后经过除尘器、脱硫等设备后从烟囱排除。所以压头要克服的阻力包含除尘器阻力、脱硫设备阻力和连接烟道的阻力。锅炉空预器烟气出口压力是从锅炉内平衡点到空预器烟气出口的负压，这个是锅炉内部结构决定的由锅炉厂家提供。该项目的负压是2628Pa。除尘器的阻力和除尘器形式有很大关系，布袋除尘最大，电袋除尘次之，电除尘最小。该项目采用电袋除尘，压降是电袋除尘厂家提供，运行初期小于800Pa，长时间运行后由于布袋堵塞会到1100Pa，这个阶段为了让电厂性能最优，我们采用800Pa。如果对性能要求没有那么激进同时也考虑到尾部布袋的阻力随运行着时间而增大，可以选择大一些850Pa或者900Pa。然后就是脱硫设备的压降，该项目采用石灰石石膏湿法脱硫，厂家提供压降经验值2550Pa。最后就是烟道的阻力，烟道阻力在投标阶段一般都是取经验值，我们设计院提供的设计规范上的参考值是10Pa/m。但是实际上我们需要计算准确的值，

总烟道阻力是沿程阻力损失加局部阻力损失。里面需要包含烟风道长宽、截面积、温度、流量、烟气粘度等。这个需要我们根据总图对烟道做初步布置，然后才能详细计算，建议在时间允许的情况下需要设计院布置一下烟道，准确计算一下阻力。但是也存在一个风险，在项目中标后的执行阶段，烟道布置变化会导致阻力变化，这个需要跟执行部门说清楚，尽量按照投标时候的方案来布置烟道。另外我们计算完之后要和10Pa/m的经验值对比是否相差太多，然后最终确定烟道阻力。

2  流量

影响引风机流量的关键因素是烟道和除尘器设备的漏风率。引风机流量的数据基础计算需要锅炉厂家提供质量流量和体积流量，根据烟气温度、湿度、含尘量的不同，密度变化很大，我们自己从质量流量折算成体积流量不准确。该项目设计院自行折算的体积流量和锅炉厂提供的小了13.6%，这个数值风险很高。关于烟道漏风系数，我们根据《电厂锅炉原理及设备》书里面提到的烟道漏风系数为0.01/10m，烟道的长度为120m，所以漏风率定为12%。除尘器设备的漏风率由厂家提供为小于2%，我们取2%。

3  效率

引风机效率的选取很关键，在风机厂家提供效率参数之前，我们应该根据以往类似机组预估一个。该项目引风机的类型为动叶可调轴流风机，相对离心风机效率高。根据以往厂家提供的效率曲线。不同等级的项目效率减少的量不同，这个效率和选型点工况的考虑余量有关系（下面会说到），还和实际运行点的流量和压头有关系，所以只能供参考。我们还会把具体参数以及选型点余量提供给风机厂家，厂家根据最终的引风机选型提供一个风机额定工况点效率。

4  烟气可压缩性修正系数

由于引风机的工质为烟气，烟气不是刚性物质，随着压力升高会被压缩，流量和电耗会变小。这一点是我们自己用轴功率计算电耗时候最容易忽略的一点。烟气的可压缩性修正系数要根据烟气温度、压力升比、湿度等选取，这个需要把烟气参数提供给厂家然后有厂家提供可压缩性系数，该项目采用0.9709。

5  风机选型点

风机选型点（TB）对风机在额定工况下的运行效率有很大影响。按照《大中型火力发电厂设计规范》规定，引风机的压头裕量不宜低于10%，宜加10℃～15℃的温度余量;引风机的压头余量不宜低于20%。一般业主会要求选型点的余量，有的业主会要求流量和压头都在20%～30%的裕量甚至更大。这样需要和业主澄清，澄清风机做大的弊端，造价高，运行效率低。该项目业主要求的是在BMCR设计煤的基准上流量取10%裕量，压头取20%裕量。为了让风机能包含住所有的运行工况，我们还需要检查了BMCR最差煤工况下的风量和压头是否在选型点范围内，后经确认TB点正好比BMCR最差煤工况的压头和流量略大一点，这样我们认为是既是经济投资又是高效运行。以后的项目我们也应该向业主建议，对业主投资和电厂运行有利，对我们的厂用电优化也很有利。

除了上面所说的几点，我们还可以让锅炉厂优化漏风量来减少烟气量，但是也要注意合理的过量空气系数是锅炉完全燃烧的关键因素，不能片面压缩烟风量而增加锅炉的未燃尽损失;更不能在锅炉厂家未允许的情况下自行降低漏风率来计算烟风量，这样风险很大。

还有值得一提的是：关于BMCR最差煤质下的烟气量，如果业主给出最差煤质就按照业主的计算;如果没有给出最差煤质，各种成分只是一个范围值，那就要自行假设，假设的方法是选择最低热值的煤来保证最大煤耗量，然后水分选用最大值，其他的成分调整来符合燃煤的最低热值，这样的煤质燃烧出来的烟气量才是最大的。

以上是风机电耗计算过程中对电耗影响比较大几个关键因素，总结下来，希望可以对以后的投标项目有帮助。

参考文献

[1] 叶江明.电厂锅炉原理及设备[M].北京：中国电力出版社，2004.

[2] 李红星，陈活虎，俞基宏，等.单级高速离心风机在350MW燃煤电厂烟气脱硫工艺节能改造中的应用[J].环境工程，2013，31（3）：55-57.

[3] 王朝正.浅谈火力发电厂引风机变频节能改造[J].电工文摘，2014（1）：48-50.

[4] 冯仁海，郑利，闫海静.300MW燃煤电站锅炉轴流式引风机抢风的原因分析及处理[J].发电与空调，2017（5）：54-57.

[5] 王猛.火电厂锅炉引风机抢风的影响因素及解决措施探讨[J].科技创新与应用， 2016（15）：126.

[6] 黄俊，高阳.火电厂锅炉引风机抢风问题的初探[J].商业文化，2011（7）：332.