趙秉慶+游明山

摘 要：風(fēng)機(jī)出入口擋板門是煙風(fēng)系統(tǒng)中的主要附屬設(shè)備之一，主要用于電廠煙風(fēng)管路中作截流工質(zhì)，其開啟和關(guān)閉過(guò)程中的可靠性對(duì)風(fēng)煙系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的影響。為保證機(jī)組運(yùn)行中風(fēng)機(jī)單側(cè)檢修工作安全可靠的進(jìn)行以及低負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行風(fēng)機(jī)單側(cè)隔離運(yùn)行的可靠性，必須保證一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)出口擋板門嚴(yán)密可靠。本文主要對(duì)火力發(fā)電廠風(fēng)煙系統(tǒng)擋板門設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方式、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行了對(duì)比論述，對(duì)風(fēng)煙系統(tǒng)風(fēng)門的設(shè)計(jì)選型提供參考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；風(fēng)煙系統(tǒng)；擋板門；選型；優(yōu)化

引言

目前火力發(fā)電廠鍋爐一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)出口擋板門設(shè)備常規(guī)選型配置為常規(guī)百葉窗式擋板門。但是常規(guī)百葉窗式擋板門在高風(fēng)壓、大容量煙風(fēng)系統(tǒng)中已顯得力不從心，現(xiàn)有許多電廠都發(fā)生了風(fēng)機(jī)出口門關(guān)不嚴(yán)而引起另一臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，給因風(fēng)機(jī)故障導(dǎo)致單側(cè)停運(yùn)檢修風(fēng)機(jī)帶來(lái)不便，給停運(yùn)風(fēng)機(jī)再次啟動(dòng)帶來(lái)困難。常規(guī)擋板門在運(yùn)行中每塊擋板處的流動(dòng)阻力很大，其能量損失比較大。另外從節(jié)能降耗、降低廠用電率角度出發(fā)，在機(jī)組低負(fù)荷時(shí)如采用停運(yùn)單側(cè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，勢(shì)必會(huì)因擋板門隔離不嚴(yán)，存在反風(fēng)嚴(yán)重，停運(yùn)風(fēng)機(jī)內(nèi)部溫度升高、啟動(dòng)困難等問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷單側(cè)運(yùn)行方式從而影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。

針對(duì)電廠鍋爐風(fēng)機(jī)出口擋板門關(guān)不嚴(yán)的情況，部分國(guó)內(nèi)電廠已對(duì)該擋板門進(jìn)行了改造，解決了風(fēng)機(jī)出口熱風(fēng)關(guān)斷門關(guān)閉不嚴(yán)無(wú)法單側(cè)隔離檢修的問(wèn)題，提高了單側(cè)停運(yùn)內(nèi)部檢修工作的安全性，下面從風(fēng)門結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、初期投資、運(yùn)行、維護(hù)經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行對(duì)比分析，為風(fēng)煙系統(tǒng)風(fēng)門的設(shè)計(jì)選型提供參考。

1風(fēng)機(jī)擋板門結(jié)構(gòu)方式對(duì)比分析

目前電廠風(fēng)機(jī)出口擋板門有采用常規(guī)百葉窗型式的煙風(fēng)擋板門，以及配密封風(fēng)系統(tǒng)的雙層擋板門以及氣動(dòng)逆止式隔離門這三類。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別如下：

1.1常規(guī)的百葉窗型式的煙風(fēng)擋板門

常規(guī)百葉窗式擋板門外部設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，使數(shù)個(gè)葉片同步開啟或關(guān)閉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)力矩較小，啟閉轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

常規(guī)百葉窗式擋板門為電廠風(fēng)煙系統(tǒng)常規(guī)配置，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)該擋板密封效果較差，出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)，漏風(fēng)大的現(xiàn)象，許多電廠都出現(xiàn)單側(cè)風(fēng)機(jī)故障狀態(tài)下因風(fēng)機(jī)出口門關(guān)不嚴(yán)而引起另一臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，修人員無(wú)法進(jìn)入內(nèi)部，若采用倒鏈、枕木進(jìn)行剎車處理，給進(jìn)入內(nèi)部檢修人員造成安全隱患，檢修后再次啟動(dòng)可能造成風(fēng)機(jī)電機(jī)過(guò)流。

常規(guī)百葉窗式擋板門在全關(guān)狀態(tài)下，每個(gè)擋板之間及擋板與風(fēng)道側(cè)墻之間存在間隙，無(wú)法達(dá)到真正的隔絕作用，常規(guī)百葉窗式擋板門經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，門板因結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、強(qiáng)度等問(wèn)題，容易造成變形、門板腐蝕現(xiàn)象或者旋轉(zhuǎn)軸上、葉片上結(jié)垢等原因，都會(huì)造成擋板門密封不嚴(yán)的現(xiàn)象。

1.2配密封風(fēng)系統(tǒng)的百葉窗式雙層擋板門

百葉窗式雙擋板門采取帶密封空氣的單軸雙擋板結(jié)構(gòu)型式。每個(gè)擋板葉片四周設(shè)有鎳合金密封片，擋板門本體上密封風(fēng)入口設(shè)有密封風(fēng)閥，和擋板門之間為機(jī)械聯(lián)動(dòng)。煙氣擋板開，密封風(fēng)閥關(guān)；煙氣擋板關(guān)，密封風(fēng)閥開。當(dāng)擋板門關(guān)閉時(shí)，在雙層葉片間注入密封空氣，可以以達(dá)到有效隔絕前后介質(zhì)的目的。

百葉窗式雙層擋板門結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

（1）風(fēng)門關(guān)閉狀態(tài)下投入密封風(fēng)系統(tǒng)，在故障狀態(tài)下能滿足單側(cè)停運(yùn)檢修功能。

（2）增加密封風(fēng)系統(tǒng)，增大設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用。

（3）系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，運(yùn)行檢修期間增加維護(hù)成本，運(yùn)行期間在擋板門關(guān)閉后需投入密封風(fēng)系統(tǒng)，增加廠用電率。

（4）二是在風(fēng)門全開狀態(tài)下，采用雙擋板設(shè)計(jì)（規(guī)格7000*8000的擋板門擋板數(shù)8片），每個(gè)擋板厚度約200mm，流動(dòng)阻力損失較大。

1.3新型氣動(dòng)逆止式隔離門

氣動(dòng)逆止式隔離門的傳動(dòng)原理與家庭用雙開門原理一樣，門軸安裝在風(fēng)道兩側(cè)，以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)電磁閥改變氣缸的進(jìn)氣方向，推動(dòng)逆止門動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)控制風(fēng)道的通斷，風(fēng)門全開時(shí)，門板緊貼風(fēng)道兩側(cè)，通道無(wú)新增流通阻力。

新型氣動(dòng)逆止式隔離門特點(diǎn)如下：

（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配套附屬設(shè)備較少，外部采用氣動(dòng)裝置進(jìn)行控制，開關(guān)靈活，無(wú)需密封風(fēng)，能確保檢修人員對(duì)故障風(fēng)機(jī)進(jìn)行消缺工作，避免不必要的故障停爐。

（2）采用軟密封結(jié)構(gòu)，密封條采用耐高溫的氟橡膠，封件采用逆風(fēng)設(shè)計(jì)，密封填料盤根固定在門框四周的密封槽中，避免煙風(fēng)道內(nèi)煙風(fēng)的高速?zèng)_刷，盤根更換方便，當(dāng)?shù)沽鳠煔鈮毫υ礁?，氣?dòng)逆止式隔離門密封性能越好。

（3）風(fēng)門全開時(shí)，風(fēng)門部位已變成通風(fēng)道，全開時(shí)其流動(dòng)阻力為零，門板上無(wú)噪音產(chǎn)生。

（4）安裝完成后基本無(wú)需檢修維護(hù)，每?jī)赡甓ㄆ诟鼡Q門板密封條（引風(fēng)機(jī)采用氟橡膠，一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)采用常規(guī)丁腈橡膠）。

2風(fēng)機(jī)擋板門經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析

2.1投資分析

擋板門采購(gòu)價(jià)格根據(jù)擋板門尺寸大小造價(jià)不同，以引風(fēng)機(jī)出口擋板門為例，常規(guī)百葉窗式電動(dòng)擋板門（尺寸6000*7000），每套價(jià)格約15萬(wàn)左右，配密封風(fēng)系統(tǒng)的百葉窗式雙層擋板門同規(guī)格每套價(jià)格約20萬(wàn)元/套（不包括密封風(fēng)機(jī)），氣動(dòng)逆止式隔離門同規(guī)格產(chǎn)品每套售價(jià)約40萬(wàn)元。尺寸相同的風(fēng)煙系統(tǒng)關(guān)斷門，單從采購(gòu)價(jià)格，三種形式相比，常規(guī)百葉窗式擋板門售價(jià)最低，氣動(dòng)逆止式隔離門采購(gòu)價(jià)格相對(duì)較高。

2.2運(yùn)行、維護(hù)經(jīng)濟(jì)分析

在日常運(yùn)行期間，百葉窗式擋板門處于風(fēng)道中，機(jī)組運(yùn)行期間風(fēng)門阻力較大。以某廠引風(fēng)機(jī)為例，常規(guī)百葉窗式擋板門風(fēng)門阻力系數(shù)約為5，配置密封風(fēng)的百葉窗式雙層擋板門兩層門板寬度約200mm，阻力系統(tǒng)更大，約為12，新型啟動(dòng)逆止門全開時(shí)其門板不在風(fēng)道中間，而是在風(fēng)道兩側(cè)邊，其逆止風(fēng)門部位近似為一個(gè)直通風(fēng)道，其風(fēng)門阻力系數(shù)為0，以某廠引風(fēng)機(jī)為例，相比采用百葉窗式擋板門風(fēng)機(jī)電流下降2A左右，按照設(shè)計(jì)年利用小時(shí)數(shù)6500小時(shí)，每度電按上網(wǎng)電價(jià)0.44元計(jì)，單臺(tái)風(fēng)機(jī)每年可節(jié)約5.7萬(wàn)元。endprint

考慮低負(fù)荷工況下風(fēng)機(jī)單側(cè)運(yùn)行，采用帶密封風(fēng)機(jī)的百葉窗式雙層擋板門和氣動(dòng)逆止式隔離門均能滿足低負(fù)荷單側(cè)運(yùn)行，帶密封風(fēng)的百葉窗式雙層擋板門單側(cè)運(yùn)行時(shí)必須投入密封風(fēng)機(jī)，以某廠引風(fēng)機(jī)為例，出口擋板門密封風(fēng)機(jī)電機(jī)選用Y180L-4，額定功率22KW，電流43A，50%負(fù)荷以下運(yùn)行小時(shí)數(shù)1617小時(shí)，每年耗電增加35574KW.h，每度電按上網(wǎng)電價(jià)0.44元計(jì)，每年引風(fēng)機(jī)增加經(jīng)濟(jì)損失1.56萬(wàn)元。

考慮到風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間單側(cè)風(fēng)機(jī)故障檢修，常規(guī)百葉窗式擋板門無(wú)法滿足單側(cè)停運(yùn)檢修條件，以某廠增壓風(fēng)機(jī)為例分析，2013年9月某增壓風(fēng)機(jī)推力軸承軸承溫度持續(xù)升高，單側(cè)停運(yùn)后，打開增壓風(fēng)機(jī)檢查門發(fā)現(xiàn)煙道內(nèi)出口煙氣倒流，煙氣量大，溫度高且氣味刺鼻，檢修人員無(wú)法工作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)單側(cè)風(fēng)機(jī)隔離檢修，最終申請(qǐng)停機(jī)后展開軸承箱檢修工作，故障停爐較之單側(cè)停運(yùn)檢修增加直接經(jīng)濟(jì)損失約140余萬(wàn)元。

綜上經(jīng)濟(jì)性分析，可以看出采用傳統(tǒng)百葉窗式擋板門在整體投資上相對(duì)較低，但可靠性較低，一旦出現(xiàn)因漏風(fēng)導(dǎo)致無(wú)法單側(cè)隔離檢修時(shí)故障停爐，直接導(dǎo)致不可預(yù)估的經(jīng)濟(jì)損失。采用百葉窗式雙層擋板門也可保證密封效果，但后期低負(fù)荷單側(cè)運(yùn)行過(guò)程中停運(yùn)側(cè)風(fēng)機(jī)需投入密封風(fēng)系統(tǒng)，增加廠用電率，其次雙擋板門門板厚度較厚，正常運(yùn)行期間全開狀態(tài)下阻力損失較大。氣動(dòng)逆止式隔離門前期采購(gòu)成本較高，但密封效果良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率較低，避免不必要的故障停爐，為單側(cè)風(fēng)機(jī)故障停運(yùn)檢修及低負(fù)荷單側(cè)運(yùn)行提供保障。

總結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析，結(jié)合其他電廠同類型風(fēng)機(jī)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)出口擋板門采用氣動(dòng)逆止式隔離門，是一種行之有效的解決延風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)門漏風(fēng)的辦法，從根本上解決了出口風(fēng)門關(guān)閉不嚴(yán)現(xiàn)象，滿足單側(cè)隔離檢修工作，避免不必要的停爐處理，減少經(jīng)濟(jì)損失，更為后期低負(fù)荷單側(cè)運(yùn)行提供有力保障，進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī)組安全可靠性、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性能。

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