试析电站离心通风机并联运转经济性比较

摘要：针对电站中通风机大多数都是两台并联运转的状况，应用最小年费用法，对电站风机并联运转时采用的三种调节方案进行了经济性比较，对风机运转的节能具有重要的指导作用。
关键词：风机；并联；最小年费用法；经济性
中图分类号：TK223
随着单元制火力发电机组的容量日益增大，大部分大容量机组都参与调峰运转，作为电站主要辅机的风机必须非常灵活和高效的适应机组在不同负荷时的要求，所以对风机调节方式的研究对满足主机的需求和电厂的节能是非常必要的。在这种背景下，本文就以与300MW火电机组配套的G4-73-11NO28D型送风机为例，研究分析了风机并联运转时采用的三种调节方案的经济性。

1 风机并联运转的特性[1]

风机的并联运转是指：两台或两台以上的风机向同一压力管道输送流体时的运转方式。一般来说，并联运转的主要目的是：单台风机的流量不够，通过并联增加流量；根据工作需要通过转变运转台数来调节流量；从运转的安全可靠性考虑，并联运转时，若其中一台风机出现故障时，仍有其余的风机在运转。基于以上理由，火力发电厂中的送风机、引风机等多采用两台或数台并联的运转方式。

1.1 同性能风机的并联运转

两台同性能的风机并联运转的情况，为分析方便，忽略了非共用管段的阻力损失，然后把并联各风机的性能曲线上同一全压点的流量值相加。即作一系列纵坐标的垂线，然后将流量叠加并描点连线，如图1所示。图中M点为风机并联后的联合运转工况点；B点为并联运转时每台风机的运转工况点；C点为并联前每台风机的运转工况点。

2 风机并联运转的运转特性和耗电量

2.1 实例介绍

现以国产300MW机组锅炉配两台G4-73-11NO28D型送风机并联运转为例，对不同调节方式进行经济性比较，并采用最小年费用法进行评价。两台风机并联运转时，我们考虑以下三种调节方案，一是两台风机都采用轴向导流器调节，二是两台都采用液力偶合器调节，三是一台采用轴向导流器调节，另一台采用液偶调节。原始数据如下：
（1）风机型号：G4-73-11NO28D，两台该风机并联运转，最高效率点参数，P（___）os=0.097，q（___）vos=0.19，ηos=8

2.5%，n=730r/min。

（2）风机流量选择裕量为10%，且管路的设计阻力和实际阻力相同。
（3）承担的负荷模式如表1所示。
应用耗电特性来表示风机的运转特性，是因为对于给定机组，不管采用何种调节方式，最大有用功（Pη）os应是一个定值，可以真实地反映出各种方案地运转特性。
鉴于上面所述的调节方案和原始数据，根据4-73型离心风机的无因次调节性能曲线，运用相似定律并结合引入的调节装置的综合效率的概念，便可求出上述三种调节方式的运转特性，根据运转特性，当给定负荷模式后，可得到该负荷模式下的各种调节方式的年耗电量。

2.2 同性能风机并联运转的耗电量

在上面所选用的三种并联运转调节方案中，两台风机同时采用轴向导流器和同时采用液力偶合器的调节方式都是同性能的风机并联运转，其在各台风机的工况点都是同一点，也就是说可以通过计算

2.2 不同性能风机并联运转的耗电量

一台轴向导流器调节的风机和一台液力偶合器调节的风机并联运转，由于这是两台不同性能的风机并联运转，需要单独计算每台风机的输入功率，两者之和才是电网输入功率。当导流器调节的调节量比较小的时候，其调节的经济性远高于液力偶合器调节，所以在并联运转的时候如果流量较大时，可以将导流器的导角全开，而用通过调节另一台液力偶合器调节的风机来使总流量满足工况，在机组负荷为80%及以下时，仅使用一台风机便能满足机组的风量需求，由分析可知停用的是轴向导流器调节的风机。
从上面的表中可以看出，两台风机并联运转在高负荷时，一台风机轴向导流器调节，另一台液力偶合器调节在节能方面并没有优越性，但在低负荷时， 尤其在电网峰谷差不断增大的时候，节能效果非常明显。在给定负荷模式和其对应的年运转小时数的情况下，轴向导流器加液偶调节比单纯的液偶调节每年可节约电量174.916×104kW·h，按电价0.25元/kW·h来算，可节约43.729万元。轴向导流器加液偶调节比单纯的轴向导流器调节每年可节约电量242.23×104kW·h，可节约60.558万元。根据相关资料，一台风机采用变速型液力偶合器调节的初投资比轴向导流器调节的初投资多10万元，这些多出的初投资可在运转的两个月回收。

3 最小年费用法分析各方案的经济性

最小年费用法[2]是将各方案的总费用按照资金的时间价值折算到某基准年的费用平均分布到项目经济运转期的各年，从而得到各方案的年费用，其中最小年费用的方案为最优方案。这里所指的总费用包括方案建设期的投资及经济使用期（全寿命）内的运转费用。
查有关资料得出，一台G4-73-11NO28D风机约为48万元，配套轴向导流器的投资30万元，液力偶合器约为40万，如果风机的年运转费用为C（只计耗电费），则轴向导流器调节C1为83

2.494×104×0.25

式中：N1电站离心通风机并联运转的经济性比较论文资料由论文网www.udooo.com提供,转载请保留地址.，N2，N3分别为三种调节方式最小年费用；K1，K2，K3分别是三种调节方式的初投资；C1， C2， C3分别为三种调节方式年运转费用。
由于N34 结论
（1）对于两台离心风机并联运转，轴向导流器加液力偶合器调节在高负荷时，导流器的导角全开，而调节液力偶合器使流量满足要求，在低负荷时，仅使用由液力偶和器调节的风机。这样与单纯的导流器调节和单纯的液偶调节相比较，运转经济性明显提高了。
（2）并联风机采用导流器加液偶调节的初投资比纯导流器调节的初投资多出约10万元，通过经济性比较分析，此多出的初投资两个月就可回收。
参考文献：
[1] 郭立君. 泵与风机[M].北京：中国电力出版社，1994
[2] 刘秋华.电力企业管理[M].北京：中国电力出版社，1997.
作者简介：刘作良（1981-），男，硕士研究生，工程师，从事热机专业设计工作。