冯玉滨 FENG Yu-bin
（山东电力工程咨询院有限公司，济南 250013）
（Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp.，Ltd.，Ji′nan 250013，China）
摘要：本文以华能罗源2×660MW超超临界机组为例，对引风机采用电动机驱动和汽轮机驱动两种形式进行对比分析，结果表明，采用汽动引风机虽然增加了发电煤耗，但可以节省大量厂用电，增大了供电量，经济效益显著，尤其是在低负荷工况更加明显。
Abstract： This paper takes Hua Neng luoyuan 2 × 660MW ultra supercritical units as an example. Electric motor and turbine driven forms are compared and analyzed for ID fan. The results show that although turbine driven ID fans increase the coal consumption rate， but it can save a lot of generating auxiliary power， increase the amount of power supply， and the economic benefit is remarkable， especially in low load.
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关键词 ：660MW机组；汽动引风机；经济性分析
Key words： 660MW unit；turbine driven ID fans；economic analysis
中图分类号：U270.35 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0220-02
作者简介：冯玉滨（1979-），男，山东聊城人，工程师，硕士，主要研究方向为火力发电厂热机专业设计。
0 引言
随着化石能源的日益枯竭，国家正在加紧推进全社会的节能降耗工作。业界对小汽轮机驱动大功率辅机设备（如大机组给水泵等）已取得共识。鉴于目前机组负荷率普遍不高的情况，部分电厂对小汽轮机驱动其它大功率设备（如引风机）进行研究，以提高电厂的经济性[1]。
本文华能罗源2×660MW超超临界机组新建工程为例，对引风机的电动和汽动驱动两种形式进行定量对比分析，得出汽轮机驱动引风机的节能效果，供业内参考。
1 工程概况
华能罗源2×660MW机组锅炉引风机采用引增合一的三合一风机，电动引风机方案配2×50%容量的动叶可调轴流式引风机，汽动引风机方案配1×100%容量的静叶可调轴流式引风机+1×50%容量的电动启动引风机。
从表1可以看出，机组满负荷运行时，电动引风机和汽动引风机的功率相差不大；机组低负荷运行时，汽动引风机的效率明显高于电动引风机，负荷越低，汽动引风机优势越明显。
2 引风机驱动方式方案介绍
满足上述风机参数要求的汽轮机可以采用纯凝式汽轮机或背压式汽轮机[2]。以下论述主要包括三个方案：
方案一为常规的电动机驱动方案。
方案二为引风机采用凝汽式汽轮发电机带引风机电机驱动方案，采用四段抽汽作为正常运行汽源，启动及低负荷运行时汽源采用辅助蒸汽，小汽机排汽至专门设置的凝汽器中，排汽在凝汽器中被循环水冷却后的凝结水由凝结水泵输送至主机凝汽器热井中。
方案三为用背压式工业汽轮机驱动方案。采用锅炉低温再热器出口蒸汽作为引风机驱动汽轮机的正常运行汽源，再热蒸汽经小汽机做功后排汽至热用户、除氧器或主机中压缸到低压缸的联通管。启动及低负荷运行时汽源采用辅助蒸汽，小汽机的排汽排至主机凝汽器。
因本工程没有热用户，背压式工业汽轮机驱动方案的排汽需回至除氧器或主机中低压缸联通管，与主汽轮机的热力系统关系会比较紧密，对控制系统要求较高，机组的控制方式和控制逻辑变得复杂，特别是变工况时更为突出。从运行的安全、稳定方面考虑，暂不考虑背压式工业汽轮机驱动方案。
3 引风机驱动方案的经济性比较
本文将针对电动驱动方案和凝汽式汽轮机驱动方案进行技术经济比较。
3.1 燃煤费用 表2可知，小汽机驱动方案标煤耗比电机驱动方案增加9078.3t/炉，按当前标煤价0.087万元/吨标煤计算，每台机组增加燃煤费用为789.8万元/炉。
3.2 耗电费用 小汽机驱动方案主汽轮机进汽量需增大，对应锅炉的蒸发量增大，从而导致除了新增的小机凝汽器凝结水泵、真空泵及润滑油、轴封系统等设备的电耗30kW外，锅炉主要辅机（磨煤机、送风机、一次风机、引风机和运煤和除灰系统相关辅机）的运行电耗相应增加约225kW，热力系统主要辅机（凝结水泵、低加疏水泵等）的运行电耗相应增加约15kW，循环水泵的运行电耗相应增加约310kW。因此，小汽机驱动引风机时，THA工况合计新增运行电耗约580kW。
从表3可知，引风机由小汽机驱动相较于电机定速驱动，节约厂用电，每台机组每年向电网多供电3176.9万kW·h，按上网电价0.4528元/kW·h计算，增加上网供电收入1438.5万元。
3.3 初投资 引风机由电机驱动和小汽机驱动详细初投资见表4。从表4可以看出，小汽机驱动方案比电驱方案总投资增加1770万元/炉。
3.4 年检修维护费用 设备年检修维护费用按设备本体价格的1.5%考虑，电机定速引风机年维修费用约10万元，而小汽机驱动引风机的方案每年的运行维护费用约30万元。
3.5 总体收益比较 表5的收益是基于标煤价为870元/t和上网电价0.4528元/kW·h计算所得，如果煤价升高或电价下降，汽动引风机方案的收益会大大降低，甚至会得出电动引风机的实际收益大于汽动引风机。由于各个工程的上网电价和煤价各不相同，而这两项指标对经济性影响较大，这就需要各电厂根据自身情况具体分析。
3.6 投资回收年限 经济性对比，采用用动态投资回收期法计算出汽驱方案与电驱方案投资差额的回收年限。设投资差额回收年限为n，则
式中：ΔU——与电驱相比汽驱方案投资增加的费用（万元），本工程为每台机组1770万元；ΔB——与电驱相比汽驱方案带来的收益（万元），本工程为每台机组628.7万元；i ——为年利率（%），本工程按6.55%。
则回收年限n=4.45年。
4 结论
根据以上的分析比较，可得到结论：
4.1 在低负荷时，汽动引风机的效率比电动引风机高，负荷越低，电动引风机效率下降越快，汽动引风机的优势越能体现。
4.2 引风机采用汽轮机驱动增加了发电煤耗，但可以节省厂用电。根据目前电网按发电机铭牌功率调度机组的特点，引风机采用小汽机驱动的方案的综合经济性要好于引风机电动驱动方案。
4.3 凝汽式小汽机方案运行经济性好，在给定的煤价和电价情况下，年收益为628.7万元，仅4.45年即可收回投资。因煤价和电价两项指标对经济性影响较大，各电厂需根据自身情况具体分析。
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参考文献：
[1]吴斌.引风机驱动方式的能效分析[J].电力勘测设计，2012，4（8）.
[2]李毅杰，等.汽动引风机技术在1000MW级机组上的应用[J].中国电力，2012，9（9）.
[3]齐玄，程祖田，张金奎，李磊.660MW超超临界机组引风机驱动方式的选择[J].华电技术，2011（12）.