摘要：通过对300MW、600MW 1000MW级机组 “三合一”引风机的选型、及风压对炉膛设计压力的影响、所采取的措施分析，为今后的工程设计、运行提供设计依据。 关键词：“三合一”引风机
Abstract: through to 300 MW and 600 MW 1000 MW unit level "" induced draft fan type selection, and wind pressure on the influence of the furnace design pressure, and the measures adopted by analysis for future engineering design, operation to provide design basis.
Key words: "" induced draft fan
中图分类号： TM621文献标识码：A文章编号：
1概述
近年来，随着国家对火电厂排放要求的日益提高,新建或扩建燃煤机组必须根据排放要求安装脱硫、脱硝装置，这就要求机组必须与脱硫、脱硝同步运行。
传统的火电站引风机单独设置,在建设脱硫装置时,另增设增压风机。引风机和增压风机的串联运行造成投资、场地空间和能源等的资源浪费，目前国内、外燃煤机组很多都采用了取消增压风机,脱硫系统和脱硝系统的阻力升由引风机来克服,即所谓的引风、脱硫、脱硝风机合并型式的“三合一”风机。风机合并后风压的升高对炉膛的影响也成为电厂普遍关心的问题。在我国环保要求日益严格的政策下，对引风机和脱硫增压风机的合并设置进行研究，有利于节约初投资，降低厂用电，减少占地。
2、引风机的型式及特点
引风机输送介质为具有含尘温度较高的烟气。选用引风机的因素除考虑风机价格、效率和调节性能外，还要求耐磨。在此可供选择的风机型式有三类：动叶可调轴流式、静叶可调轴流式及双速或变频双吸入口离心式风机。
2.1离心式风机
离心式风机调峰经济性差，运行电耗大；采用变频离心式风机，电气设备费用昂贵。600MW及以上机组“三合一”引风机流量和风压计算出的比转速，不在离心风机的范围，国内目前600MW机组极少使用离心式风机。
2.2动叶可调轴流式
动叶可调即叶片角度在风机运行中可依靠液压调节机构进行调节，改变风机风压、风量。动叶可调轴流式引风机由进气箱、带整流导叶环的机壳、扩压器和转子组成。电动机通过中间轴转动风机主轴。机壳具有水平中分面，便于安装和检修。
2.3静叶可调轴流式
静叶可调即风机在运行中风机进口导叶依靠调节机构进行调节，从而达到改变风压、风量的目的。与动调风机比较，静调风机临界转速高，叶片采用宽而短的等强度叶片，对速度调节的适应性好，较适用于调速运行的方式。
2.4动调、静调风机耐磨性能
烟气的含尘量、灰尘粒子的粒径和硬度的不同，叶轮和叶片的磨损情况也不同。如烟气中硬质粒子含量越高，粒径越大，磨损情况就越严重。理论与实验均表明风机叶轮的耐磨性静调风机好于动调风机。
2.5动调、静调风机运行特性
静调轴流式风机的高效区域要比动调风机小。静叶可调调节角度-75°～+30°采用脂润滑，小冷却风机强制冷却，故无需油站和冷却水，更无漏油，漏水问题。设备初投资低于动调风机
动叶可调轴流风机调节范围-30°～+30°，调节性能优于静调风机。风机效率较高，低负荷区域效率明显高于静调风机。设备投资较高，运行电耗低于静调风机启停快。（启动力矩约为静叶可调轴流式风机的0.38倍）。采用动力油站供轴承润滑及动叶调节，故需冷却水、油滤器及油压保护设备等，存在漏油、漏水的潜在危险。
3、引风机型式的确定
从目前国内大型机组引风机的配套及生产情况来看，动、静叶调节的轴流风机均可选用，但不同容量的机组“三合一”引风机型式有所不同。
3.1不同容量机组 引风机风量、压头特点
风机风量与机组容量、煤质及当地大气压有直接关系。300MW、600MW、1000MW级机组“三合一”引风机选型参考数据如下：
从上表可看出，不同容量的机组的 “三合一”引风机全压升（TB）相差不大，而流量相差较大基本是按机组容量成比例增加。
3.2300MW 600MW、1000MW级引风机型式
300MW机组:“三合一”引风机特点为扬程高、流量小， 如选用静调轴流风机，扬程、流量不匹配，风机进入失速区，只能选用双级动调轴流风机。目前300MW级机组所选用的“三合一”引风机大多为双级动调轴流风机。
600MW机组，与300MW机组相比，风量成倍增加，但风机扬程变化幅度不大，扬程、流量匹配较好，既可选用静调又可选用动调轴流风机。目前600MW机组选用动调、静调轴流风机的电厂各占有一定的比例。
1000MW机组, “三合一”引风机全压升再提高，静调轴流风机转速将超过1000r/min，风机叶片线速度过大，影响叶片使用寿命，此时选用双级动调轴流风机较合理，目前1000MW机组“三合一”风机大多选用了双级动调轴流风机，仅在采用小汽机驱动时因在运行过程中动调风机无法同小机一起调速而采用了静调风机。
注：以上分析是基于每台机组配两台引风机系统,配置SCR脱硝系统、湿法无GGH脱硫系统、静电除尘器。
4 “三合一”引风机风压对烟气系统的影响
4.1 相关规定
引风机和脱硫增压风机合并后，使风机T.B点压头提高，超过炉膛设计负压8.7kPa，而现行国内的规程如《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》、《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》，均要求当引风机选型点的能力超过8.7kPa时，炉膛设计瞬态负压都应考虑予以增加，这样势必会大大增加锅炉设计的投资。
通过调查发现，国内上述标准与其所参考的美国国家防火协会NFPA85标准有相当的差距，国内已有文献对此进行探讨，在《火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程》DL/T5240-2010中也对炉膛设计瞬态负压给予了不同情况的说明：
“当引风机在环境温度下的T.B点能力高于-8.7kPa，但不大于-12kPa，则炉膛最小瞬态设计负压仍可取为-8.7kPa。当引风机在环境温度下的T.B点能力由于空预器下游烟气系统阻力增大等因素而大于-12kPa，炉膛最小瞬态设计负压仍可取为-8.7kPa。但此时宜根据引风机特性进行安全评估。当环境温度下的引风机T.B点压头接近或高于炉膛防爆设计压力时引风机选型程序为：动调轴流风机、静调轴流风机，此时应进行风机特性曲线比选，选择风机特性曲线为沿等开度线的压头－流量曲线较平坦的风机，从工作点到失速点的压头增幅低，零流量点压头低的。
4.2 电厂运行采取的措施
通过对电厂、锅炉厂、研究院等单位进行调研、探讨，均认为没有必要提高炉膛瞬态压力承受值。现电厂送风机、一次风机引风机进、出口挡板门控制遵循NFPA85标准设计，风机启、停、运行与炉膛压力控制保护有以下完善措施，避免出现炉膛瞬态负压值超限。
（1）控制设计保证在所有运行工况下，确保从送风机入口到烟囱有一个通畅的气流通道。
（2）无论什么原因，在最后一台引风机停运后，其调节挡板要经过一段时间延迟再关闭，以避免由于风机惰走使炉膛瞬态压力超限。
5 结论与展望
“三合一”引风机的出现比传统的引风机＋脱硫风机设置方案一次性投资节省了35%左右，耗功减少10%左右；目前已运行的电厂中由于采取了一系列的控制措施，未因“三合一”引风机压头高而导致炉膛瞬态负压值超限的情况，因此在“三合一”引风机相对于引风机与增压风机的分开布置，更加具有成本及运行优势。
参考文献
《火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程》DL/T5240－2010
《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》DL/T5121-2000
《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》DL/T435-2004
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。