4.2軸流式風(fēng)機(jī)對風(fēng)道系數(shù)風(fēng)量變化的適應(yīng)性優(yōu)于離心式風(fēng)機(jī)。尤其是運(yùn)行中鍋爐煙道積灰等阻力變化，以及煤種變化引起風(fēng)機(jī)風(fēng)量和壓頭的變化。為了考慮克服以上因素，在選擇離心式風(fēng)機(jī)的裕量要大一些，因此效率會顯著的下降。而軸流式風(fēng)機(jī)可以采用動葉片角度調(diào)節(jié)來適應(yīng)風(fēng)量、風(fēng)壓的變化，而對風(fēng)機(jī)的效率影響卻很小。
4.3軸流風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)重量及飛輪效應(yīng)等方面都比離心式風(fēng)機(jī)優(yōu)越，軸流風(fēng)機(jī)比離心式風(fēng)機(jī)的重量輕，所以支撐風(fēng)機(jī)和電動機(jī)的結(jié)構(gòu)亦較輕。而且還可節(jié)約基礎(chǔ)重量。軸流式風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，占據(jù)空間亦少。如相同性能風(fēng)機(jī)作對比，則軸流風(fēng)機(jī)所占空間尺寸比離心式風(fēng)機(jī)小30％。
軸流風(fēng)機(jī)有低的飛輪效應(yīng)值(kg.m2)，這是由于軸流風(fēng)機(jī)允許采用較高的轉(zhuǎn)速和較高的流量系數(shù)。所以在相同的風(fēng)量、風(fēng)壓參數(shù)下軸流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子重量較輕，即飛輪效應(yīng)較小，使得軸流風(fēng)機(jī)的啟動力矩大大地小于離心風(fēng)機(jī)的啟動力矩。一般軸流式風(fēng)機(jī)的啟動力矩只有離心式風(fēng)機(jī)啟動力矩的14．2％～27．8％，因而可明顯地減少電動機(jī)功率裕量對電動機(jī)啟動特性的要求，降低電動機(jī)的投資。而離心風(fēng)機(jī)由于受到材料強(qiáng)度的限制，葉輪的圓周速度也受到限制。而轉(zhuǎn)速低，使離心風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子大而重，飛輪效應(yīng)值顯著增大，會使風(fēng)機(jī)的啟動帶來困難，電動機(jī)功率要比正常運(yùn)行條件下所需的功率大得多，這樣在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，電動機(jī)又經(jīng)常在欠載運(yùn)轉(zhuǎn)，增加電動機(jī)的造價，降低電機(jī)的效率。4.4軸流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)要比離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子復(fù)雜，旋轉(zhuǎn)部件多，制造精度要求高，葉片材料的質(zhì)量要求也高。再加上軸流風(fēng)機(jī)本身特性，運(yùn)行中可能要出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。所以軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠性比離心風(fēng)機(jī)稍差一些。但是動葉可調(diào)的軸流風(fēng)機(jī)由于從國外引進(jìn)技術(shù)，從設(shè)計、結(jié)構(gòu)、材料和制造工藝上加以改進(jìn)提高，使目前軸流風(fēng)機(jī)的運(yùn)行可靠性可與離心風(fēng)機(jī)相媲美。
4.5軸流風(fēng)機(jī)如與離心風(fēng)機(jī)的性能相同的話，則軸流風(fēng)機(jī)的噪聲強(qiáng)度比離心風(fēng)機(jī)高，因?yàn)檩S流風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)往往比離心風(fēng)機(jī)多2倍以上，轉(zhuǎn)速也比離心風(fēng)機(jī)高，因此軸流風(fēng)機(jī)的噪聲頻率位于較高倍的頻程頻帶。國外資料報導(dǎo)，不裝設(shè)消聲器的軸流送風(fēng)機(jī)的噪聲水平可達(dá)110～130dB，離心送風(fēng)機(jī)噪聲水平約在90～110dB。然而，對于性能相同的兩種風(fēng)機(jī)，把噪聲消減到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)(85dB)，在消聲器上所花費(fèi)的投資相差不大。
就軸流式風(fēng)機(jī)而言，又可分為動葉片角度可調(diào)節(jié)和入口靜葉片可調(diào)節(jié)兩種形式的風(fēng)機(jī)。
5靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)與動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的
經(jīng)濟(jì)性比較
5.1年維護(hù)費(fèi)用的比較
5.1.1動調(diào)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動部件較多，特別是對動葉調(diào)節(jié)所用油系統(tǒng)技術(shù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)工作量大。吸風(fēng)機(jī)參數(shù)比送風(fēng)機(jī)高得多，所以調(diào)節(jié)力矩也大的多，因此要求液壓機(jī)構(gòu)尺寸更大，吸風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子輪轂結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。另外，吸風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子工作環(huán)境惡劣不但溫度高工質(zhì)含塵量大（雖然有密封冷卻風(fēng)機(jī)），仍容易導(dǎo)致密封件老化以及控制頭漏油、卡澀等問題。隨著電除塵器效率的提高以及在吸風(fēng)機(jī)葉片表面采用新型防磨技術(shù)，使得吸風(fēng)機(jī)葉片耐磨壽命較以前大大的提高，在煙氣含塵量100 mg/m3的條件下葉片壽命可達(dá)25000小時[1]。
5.1.2在相同的風(fēng)機(jī)選型條件下，靜調(diào)風(fēng)機(jī)可獲得比離心風(fēng)機(jī)和動調(diào)風(fēng)機(jī)低一擋的轉(zhuǎn)速。理論與實(shí)踐均表明風(fēng)機(jī)葉輪的耐磨壽命與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子速度的平方成反比，因此，在相同出力條件下，轉(zhuǎn)速較低的風(fēng)機(jī)具有更好的耐磨性。這就是靜調(diào)風(fēng)機(jī)更適用于鍋爐用吸風(fēng)機(jī)的一個重要因素。靜調(diào)風(fēng)機(jī)耐磨壽命的提高主要采取兩個手段，其一是應(yīng)用空動理論優(yōu)化設(shè)計葉輪流道，使含塵煙氣避免沖刷葉片根部而均勻流過葉片尖部和后導(dǎo)葉，實(shí)踐中，在不加任何防磨措施時在250～400mg/ m3含塵煙氣中其耐磨壽命就能超過25000h，甚至在許多電廠已達(dá)到50000h以上，這種靠先進(jìn)氣動理論來提高耐磨壽命的方法是最根本最徹底的方法；另一個提高耐磨壽命的方法是在葉輪葉片和后導(dǎo)葉上再噴熔鎳基炭化鎢耐磨材料，硬度達(dá)到HRC55-60,因而又大幅度提高了其耐磨性。
5.1.3靜調(diào)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)子不用拆下返廠大修，葉輪葉片經(jīng)過1～2個大修期后還可在原輪轂上實(shí)現(xiàn)3～4次更換葉片的處理，進(jìn)一步延長了葉輪的有效壽命。其更換葉片的費(fèi)用約為8～10萬元/葉輪，相比之下，動調(diào)風(fēng)機(jī)更換葉片的費(fèi)用約為40萬元/葉輪（葉片數(shù)16，每片葉片2.5萬元），因而靜調(diào)風(fēng)機(jī)葉輪的維護(hù)費(fèi)用低[1]。
5.1.4靜調(diào)風(fēng)機(jī)前導(dǎo)葉由電動執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，其在40～50秒內(nèi)可完成由最小到******開度的全過程調(diào)節(jié)。由于煙氣在前導(dǎo)葉流段流速低，對前導(dǎo)葉葉片的磨損很小，因此，幾乎不用維護(hù)前導(dǎo)葉，只需在大修期內(nèi)更換前導(dǎo)葉葉柄處的油脂即可，因而（從設(shè)計角度上看）幾乎不發(fā)生維護(hù)費(fèi)用。
5.2兩種風(fēng)機(jī)運(yùn)行效能對比
5.2.1為了更合理、更可觀地進(jìn)行靜調(diào)、動調(diào)兩種風(fēng)機(jī)的性能比較分析，所以盡量采用等同制造技術(shù)水平條件下進(jìn)行比對分析。不但取決于在整個調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都有較高的運(yùn)行工作效率。靜調(diào)、動調(diào)吸風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率與軸功率方面的比見附表2。
附表2 靜調(diào)、動調(diào)吸風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率與軸功率對比表
| 項目 | 單位 | 工況1 | 工況2 | 工況3 | 工況4 | 工況5 | 工況6 |
| 鍋爐負(fù)荷百分比 | ％ | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 |
| 靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī) | 效率 | ％ | 86 | 85 | 81 | 73 | 65 | 55 |
| 軸功率 | kw | 2928 | 2635 | 1962 | 1663 | 1381 | 1182 |
| 轉(zhuǎn)速 | r/min | 490 | 490 | 490 | 490 | 490 | 490 |
| 動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī) | 效率 | ％ | 87 | 86 | 83 | 78 | 71 | 63 |
| 軸功率 | kw | 2928 | 2609 | 1915 | 1577 | 1264 | 1032 |
| 轉(zhuǎn)速 | r/min | 590 | 590 | 590 | 590 | 590 | 590 |
通過表2可以看出，動調(diào)、靜調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在高負(fù)荷時效率相差不大，在低負(fù)荷區(qū)差別較大。因此考慮電價時，選用峰谷電價或成本電價較為合理。另外，在低負(fù)荷時采用單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，靜調(diào)風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢就更加明顯[1]。
5.2.2風(fēng)機(jī)的好壞并不******決定于選型設(shè)計點(diǎn)或風(fēng)機(jī)******效率點(diǎn)的高低，而是取決于在整個調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都有較高的運(yùn)行工作效率，并且還要考慮初投資、可靠性、耐磨性、維護(hù)費(fèi)用等諸多因素。電價分別按0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.32、0.35、0.40、0.45元/（kw·h）考慮，以靜調(diào)風(fēng)機(jī)為基準(zhǔn)
計算動調(diào)風(fēng)機(jī)的年節(jié)電量，年節(jié)電效益見表3（每臺爐）。
附表3 兩臺動調(diào)風(fēng)機(jī)年節(jié)電量、年節(jié)電費(fèi)（以靜調(diào)風(fēng)機(jī)為基準(zhǔn)）
| 年運(yùn)行小時（h） | 3500 | 4000 | 4500 | 5000 | 5500 | 6000 | 6500 | 7000 |
| 年節(jié)電量（萬kw·h）年節(jié)電費(fèi)（萬元）
電價〔元/（kw·h）〕 | 55.20 | 63.09 | 70.97 | 78.86 | 86.74 | 94.63 | 102.5 | 110.4 |
| 0.10 | 5.52 | 6.31 | 7.01 | 7.89 | 8.67 | 9.46 | 10.25 | 11.04 |
| 0.15 | 8.28 | 9.46 | 10.65 | 11.83 | 13.01 | 14.19 | 15.38 | 16.56 |
| 0.20 | 11.04 | 12.62 | 14.19 | 15.77 | 17.35 | 18.93 | 20.50 | 22.08 |
| 0.25 | 13.80 | 15.77 | 17.74 | 19.72 | 21.69 | 23.66 | 25.63 | 27.60 |
| 0.30 | 16.56 | 18.93 | 21.29 | 23.66 | 26.02 | 28.39 | 30.75 | 33.12 |
| 0.32 | 17.66 | 20.19 | 22.71 | 25.24 | 27.76 | 30.28 | 32.80 | 35.33 |
| 0.35 | 19.32 | 22.08 | 24.84 | 27.60 | 30.36 | 33.12 | 35.88 | 38.64 |
| 0.40 | 22.08 | 25.24 | 28.39 | 31.54 | 34.70 | 37.85 | 41.00 | 44.16 |
| 0.45 | 24.84 | 28.39 | 31.94 | 35.49 | 39.03 | 42.58 | 46.13 | 49.68 |
通過表3分析對比得知，結(jié)合當(dāng)?shù)仉妰r通過運(yùn)行效率、節(jié)電量幾個因素對比看出，采用動調(diào)風(fēng)機(jī)比靜調(diào)風(fēng)機(jī)效率要好些，尤其是當(dāng)前電廠普遍采用調(diào)峰發(fā)電方式更顯動調(diào)風(fēng)機(jī)的節(jié)能性[1]。
5.3其他方面比較
5.3.1靜調(diào)風(fēng)機(jī)的入口靜葉調(diào)節(jié)角度為－75°～＋30°，調(diào)節(jié)角度變化范圍高達(dá)105°，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于－30°～＋20°的動調(diào)風(fēng)機(jī)葉片（調(diào)節(jié)角度變化范圍50°）的調(diào)節(jié)角度。當(dāng)然也大于采用入口導(dǎo)向裝置調(diào)節(jié)的離心式風(fēng)機(jī)。
5.3.2總之，從運(yùn)行經(jīng)濟(jì)角度分析，雖然動調(diào)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率高于靜調(diào)風(fēng)機(jī)，但考慮維護(hù)費(fèi)用后的的運(yùn)行費(fèi)用，動調(diào)風(fēng)機(jī)優(yōu)勢已不明顯，再將初投資和資金的時間考慮進(jìn)去，則靜調(diào)風(fēng)機(jī)有較大的優(yōu)勢[1]。從安全可靠性、占地面積、安裝維護(hù)、總費(fèi)用和年總費(fèi)用值方面分析，也以采用靜調(diào)風(fēng)機(jī)為優(yōu)。
6、結(jié)束語
6.1目前國內(nèi)大型機(jī)組鍋爐所配置的吸風(fēng)機(jī)中，離心式風(fēng)機(jī)、動調(diào)風(fēng)機(jī)與靜調(diào)風(fēng)機(jī)均占有相當(dāng)重要的地位，由于離心式風(fēng)機(jī)體積大、價格高、變工況運(yùn)行條件下效率的缺陷明顯。隨著時代的發(fā)展和風(fēng)機(jī)技術(shù)的提高 [1] ，在大型新建電廠或老電廠擴(kuò)建工程中，離心式風(fēng)機(jī)占比例正在逐步縮小。于是，吸風(fēng)機(jī)選用動調(diào)風(fēng)機(jī)或靜調(diào)風(fēng)機(jī)成為爭論的焦點(diǎn)。
6.2以往關(guān)于動調(diào)風(fēng)機(jī)或靜調(diào)風(fēng)機(jī)比較的文獻(xiàn)，通常就調(diào)節(jié)效率、設(shè)備費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、可靠性分析等內(nèi)容開展分析討論，但未考慮不同機(jī)組運(yùn)行模式和不同的成本電價所帶來的影響以及資金的時間價值；過去普遍認(rèn)為靜調(diào)風(fēng)機(jī)效率低，但采用德國KKK公司技術(shù)的靜調(diào)風(fēng)機(jī)效率已經(jīng)（尤其是運(yùn)行效率）大大提高[1]。 6.3雖然靜調(diào)風(fēng)機(jī)與動調(diào)風(fēng)機(jī)可靠性指標(biāo)均為99％，但是由于兩種風(fēng)機(jī)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在高溫含塵煙氣工作條件下，動調(diào)風(fēng)機(jī)除了葉片、后導(dǎo)葉磨損問題外，還存在葉片漂移、斷裂，控制頭卡澀等問題，在相同機(jī)號下動調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速比靜調(diào)風(fēng)機(jī)高一個檔次，尤其是油系統(tǒng)復(fù)雜也容易出現(xiàn)問題。而靜調(diào)風(fēng)機(jī)只存在葉片、后導(dǎo)葉磨損問題，靜調(diào)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便、檢修技術(shù)要求低。而動調(diào)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)工作量大，對檢修技術(shù)要求高，特別是當(dāng)前電廠維護(hù)人員少，尤其不方便。
6.4不論是從降低初投資費(fèi)用角度還是從運(yùn)行維護(hù)等方面考慮，特別是我國目前電網(wǎng)的現(xiàn)狀是電廠必須參與調(diào)峰，所以筆者認(rèn)為在“四大”風(fēng)機(jī)的選型上，送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)選擇動葉片角度可調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)為******，吸風(fēng)機(jī)和脫硫增壓風(fēng)機(jī)選擇入口靜葉片角度可調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)為宜。
