褚帅

摘 要：重要辅机单列布置已逐渐被各大电厂所采用，本文就空预器的单列布置机组漏风损失、造价、机组运行可靠性、空间利用几个上面进行了对比分析，也对单列空预器目前遇到的问题及发展趋势进行了论述，为同类型机组辅机单列配置控制方式提供了一定参考。

关键词：单列空预器 漏风损失 基建造价 空间利用 可靠性 烟温偏差

中图分类号：J91文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）10-0207-01

前言

目前国内大型辅机可靠性的提高和追求机组最优性价比，采用单列100%容量辅机配置方案的大容量、高参数火力发电机组越来越多。与双辅机配置系统相比，单辅机系统的配置设备简洁，布置方便，流程顺畅，节约占地面积，控制部件少，运行操作简单。本文就空预器单列布置的经济型、安全可靠性及存在问题进行分析论述。

一、项目整体概况

托克托发电公司五期工程为两台660MW国产超超临界、一次中间再热、燃煤、直接空冷汽轮发电机组，同步配套建设烟气脱硫和脱硝设施。锅炉形式为高效超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、前后墙对冲燃烧、π型锅炉。五期工程设计为侧煤仓布置，风烟系统采用单列一次风机、送风机、空预器布置，空预器采用豪顿华公司生产的回转式空预器，空预器型号为35.5VNQ2500，四分仓布置。

二、空预器漏风损失对比

托电五期工程空气预热器转子采用模数仓格结构，便于检修和更换，蓄热原件采用三层布置，冷段镀搪瓷蓄热元件采用静电喷涂工艺。蓄热元件冷、热端都采用蒸汽吹灰器，冷段另配一套高压水冲洗装置。

单台配置的四分仓回转容克式空气预热器，一次风与烟气不接触，减少了一次风向烟气侧的漏风量，空预器的漏风量仅为二次风向烟气侧泄漏量。由于二次风的压头大大低于一次风的压头，所以四分仓空预器能够有效的减少空预器的漏风。

托克托发电公司五期工程9号机组为新建机组，托电3号机大修后空预器更换新的蓄热原件，两台机的空预器具有可比性。通过对两台机的空预器漏风试验计算结果对比，四分仓单列布置的空预器漏风率（修正后）为4.11%，而传统布置的两空预器漏风率分别是8.69%，6.70%，两侧平均值约为7.695%，可以得出结论：四分仓回转容克式空气预热器，因风压高的一次风仓格布置于两个二次风仓格之间，风压较低的两个二次风仓格与负压的烟气侧相邻，在空预器漏风损失方面就有很好的优势，更能有效的降低漏风率。

三、基建造价方面具有优势

随着国家环保要求的不断严格，脱硫、脱硝、除尘、节能的改造项目不断加大，使得尾部的烟气阻力逐渐加大，加之运行多年后机组普遍存在烟风阻力增大的情况，所以在引风机的选型上应留有一定的裕量。双列风机参数在风机的合理设计范围内，风机的叶顶线速度在常规设计范围，可选用常规材料，风机的选型、设计、制造没有难度，而单列引风机参数过高，风机叶顶线速度较高，对材料的选用要求较高，风机的选型、设计、制造难度很大，且造价高，所以托克托发电公司五期机组选用了国内生产的双列布置引风机。单列空预器对应的单个一次风机、送风机均由采用豪顿华工程有限公司生产，双引风机由成都电力机械厂生产，这种单台空预器、单台一次风机、单台送风机、双台引风机的配置降低了造价，减少了电厂前期投资，其中各项投资下表1。

从表格1看出，单从风机单价、空预器单价综合考虑，对比传统布置，采用空预器单列布置，节省了大约950万基础投资，还不包括相应的附属阀门管道、安装相应的基础投资，可以得出结论，在电厂建设基础投资方面空预器单列布置具有较强的优势。

四、机组稳定性

在机组可靠性理论方面，单列辅机配置的机组运行可靠性逻辑是串联的，因而从非计划停运的角度看，单列辅机配置的可靠性有所下降。像烟风系统，常规双辅机配置的情况下，两侧风机各维持50%出力，当单侧送风机或引风机停机时，同侧的引风机或送风机联动停机，另一侧的送风机引风机保持运行以维持炉膛的总风量和负压，锅炉自动减负荷（RB 工况）至50%左右并低负荷稳定运行。当单侧一次风机故障停机时，锅炉负荷减至40%低负荷方可稳定。但是在单辅机配置时，当任何一台单列配置的辅机发生故障都将引发MFT， 进而主机停运。因而从可靠性概率方面可知，机组的整体可靠性有所下降。一次风机、送风机和空气预热器的快速减负荷功能（简称RB）丧失，仅保留磨煤机跳闸等RB 功能。但从实际运行情况来看，空预器单列布置的送风机、一次风机相比传统双列布置的送风机、一次风机大大减小了发生遇到失速、喘振的几率，并且随着辅机设备质量的提升，送、一次风机相对故障率较低，平时点检维护到位，可靠性较高，很少发生因送、一次风机、单空预器故障引起的停机事件。

另外四分仓空预器采用安全倍率为2.5倍的传动系统，带有软启动方式，足以保证预热器可靠转动，预热器轴承安全倍率也较三分仓的预热器高。

五、炉侧空间方面

传统的双一次风机、送风机双列布置，炉侧空间要求相对较大，且布置紧凑，而采用单列一次风机、送风机布置布置，空间充足，这些空间在五期机组被用来布置低温省煤器凝结水加热器、低温省煤器凝结水增压泵、暖风器蒸汽加热器、布袋除尘器入口烟气喷淋减温泵等设备及附属管道阀门，所以风机单列布置在炉侧空间节省方面具有优势。

六、两侧烟温差问题

在单辅机系统设计理念上，对炉膛左右侧烟温及汽温的偏差不会产生影响，单辅机系统比双辅机系统更容易平衡炉膛左右侧烟温，更好的减少热偏差，这对汽温调整、受热面管材高温腐蚀，炉膛结焦等都是有利的，单四分仓空预器单列布置，空预器俯视旋转方向为顺时针，空预器入口烟气先进入左侧二次风仓冷却后再进入右侧二次风仓，造成空预器出口左侧烟温高，右侧烟温低，出现了两台引风机入口烟温出现偏差问题，在夜间调峰低负荷期间，一侧烟温过低，一定程度上增加了布袋除尘器、引风机风道低温结露腐蚀的可能，长时间运行会造成滤袋大面积板结、损坏，影响滤袋的使用寿命。

七、单列空预器发展趋势

通过对目前国内电厂重要辅机采用单列布置的国电布连电厂2×660MW机组、华能洛阳热电有限责任公司2×350MW、华能济南黄台发电有限公司2×350MW、神华富平电厂2×350MW的调研咨询，得出结论：日常加强对单列空预器良好的设备维护和监视，充分利用停机机会对检查，做到逢停必检，几大电厂实际运行中未遇到单列空预器、三大风机相关的重大隐患及安全问题。可以论证随着设备质量的提高，空预器采用单列布置在机组安全稳定方面是可以得到保障的，是新建电厂的辅机设备的一个重要选型，具有良好的发展趋势。

本文论证分析了空预器采用单列布置不仅在基建造价、节省空间方面具有优势，在实际运行中漏风损失明显减小，机组运行稳定性也可以得到保证，对单列空预器出口烟温偏差大的问题也进行了简述，同时对国内单列辅机布置的电厂的安全问题进行了咨询沟通，论证了单列空预器具有很好的发展前景，給其它电厂机组设计和选型提供了参考作用。

参考文献

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[2]王蕾. 国电建投内蒙古能源公司布连电厂2×660 MW 机组FSSS 功能设计优化和技术创新专题报告[R]. 石家庄：河北省电力勘测设计研究院，2009.

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