4.2軸流式風(fēng)機對風(fēng)道系數(shù)風(fēng)量變化的適應(yīng)性優(yōu)于離心式風(fēng)機。尤其是運行中鍋爐煙道積灰等阻力變化，以及煤種變化引起風(fēng)機風(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)機的裕量要大一些，因此效率會顯著的下降。而軸流式風(fēng)機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)機的效率影響卻很小。
4.3軸流風(fēng)機基礎(chǔ)重量及飛輪效應(yīng)等方面都比離心式風(fēng)機優(yōu)越，軸流風(fēng)機比離心式風(fēng)機的重量輕，所以支撐風(fēng)機和電動機的結(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)機作對比，則軸流風(fēng)機所占空間尺寸比離心式風(fēng)機小30％。
軸流風(fēng)機有低的飛輪效應(yīng)值(kg.m2)，這是由于軸流風(fēng)機允許采用較高的轉(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)機的轉(zhuǎn)子重量較輕，即飛輪效應(yīng)較小，使得軸流風(fēng)機的啟動力矩大大地小于離心風(fēng)機的啟動力矩。一般軸流式風(fēng)機的啟動力矩只有離心式風(fēng)機啟動力矩的14．2％～27．8％，因而可明顯地減少電動機功率裕量對電動機啟動特性的要求，降低電動機的投資。而離心風(fēng)機由于受到材料強度的限制，葉輪的圓周速度也受到限制。而轉(zhuǎn)速低，使離心風(fēng)機的轉(zhuǎn)子大而重，飛輪效應(yīng)值顯著增大，會使風(fēng)機的啟動帶來困難，電動機功率要比正常運行條件下所需的功率大得多，這樣在正常運轉(zhuǎn)時，電動機又經(jīng)常在欠載運轉(zhuǎn)，增加電動機的造價，降低電機的效率。4.4軸流風(fēng)機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)要比離心風(fēng)機轉(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)機本身特性，運行中可能要出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。所以軸流風(fēng)機運行可靠性比離心風(fēng)機稍差一些。但是動葉可調(diào)的軸流風(fēng)機由于從國外引進技術(shù)，從設(shè)計、結(jié)構(gòu)、材料和制造工藝上加以改進提高，使目前軸流風(fēng)機的運行可靠性可與離心風(fēng)機相媲美。
4.5軸流風(fēng)機如與離心風(fēng)機的性能相同的話，則軸流風(fēng)機的噪聲強度比離心風(fēng)機高，因為軸流風(fēng)機的葉片數(shù)往往比離心風(fēng)機多2倍以上，轉(zhuǎn)速也比離心風(fēng)機高，因此軸流風(fēng)機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)機的噪聲水平可達(dá)110～130dB，離心送風(fēng)機噪聲水平約在90～110dB。然而，對于性能相同的兩種風(fēng)機，把噪聲消減到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)(85dB)，在消聲器上所花費的投資相差不大。
就軸流式風(fēng)機而言，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。
5靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機與動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機的
經(jīng)濟性比較
5.1年維護費用的比較
5.1.1動調(diào)風(fēng)機結(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，維護工作量大。吸風(fēng)機參數(shù)比送風(fēng)機高得多，所以調(diào)節(jié)力矩也大的多，因此要求液壓機構(gòu)尺寸更大，吸風(fēng)機轉(zhuǎn)子輪轂結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。另外，吸風(fēng)機轉(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），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)機葉片表面采用新型防磨技術(shù)，使得吸風(fēng)機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)機選型條件下，靜調(diào)風(fēng)機可獲得比離心風(fēng)機和動調(diào)風(fēng)機低一擋的轉(zhuǎn)速。理論與實踐均表明風(fēng)機葉輪的耐磨壽命與風(fēng)機轉(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)機具有更好的耐磨性。這就是靜調(diào)風(fēng)機更適用于鍋爐用吸風(fēng)機的一個重要因素。靜調(diào)風(fēng)機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現(xiàn)3～4次更換葉片的處理，進一步延長了葉輪的有效壽命。其更換葉片的費用約為8～10萬元/葉輪，相比之下，動調(diào)風(fēng)機更換葉片的費用約為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)機葉輪的維護費用低[1]。
5.1.4靜調(diào)風(fēng)機前導(dǎo)葉由電動執(zhí)行器實現(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)生維護費用。
5.2兩種風(fēng)機運行效能對比
5.2.1為了更合理、更可觀地進行靜調(diào)、動調(diào)兩種風(fēng)機的性能比較分析，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)都有較高的運行工作效率。靜調(diào)、動調(diào)吸風(fēng)機運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)機運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 | 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 | 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)機運行，靜調(diào)風(fēng)機的優(yōu)勢就更加明顯[1]。
5.2.2風(fēng)機的好壞并不******決定于選型設(shè)計點或風(fēng)機******效率點的高低，而是取決于在整個調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都有較高的運行工作效率，并且還要考慮初投資、可靠性、耐磨性、維護費用等諸多因素。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)機為基準(zhǔn)
計算動調(diào)風(fēng)機的年節(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)機年節(jié)電量、年節(jié)電費（以靜調(diào)風(fēng)機為基準(zhǔn)）
| 年運行小時（h） | 3500 | 4000 | 4500 | 5000 | 5500 | 6000 | 6500 | 7000 |
| 年節(jié)電量（萬kw·h）年節(jié)電費（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通過運行效率、節(jié)電量幾個因素對比看出，采用動調(diào)風(fēng)機比靜調(diào)風(fēng)機效率要好些，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)機的節(jié)能性[1]。
5.3其他方面比較
5.3.1靜調(diào)風(fēng)機的入口靜葉調(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。
5.3.2總之，從運行經(jīng)濟角度分析，雖然動調(diào)風(fēng)機的運行效率高于靜調(diào)風(fēng)機，但考慮維護費用后的的運行費用，動調(diào)風(fēng)機優(yōu)勢已不明顯，再將初投資和資金的時間考慮進去，則靜調(diào)風(fēng)機有較大的優(yōu)勢[1]。從安全可靠性、占地面積、安裝維護、總費用和年總費用值方面分析，也以采用靜調(diào)風(fēng)機為優(yōu)。
6、結(jié)束語
6.1目前國內(nèi)大型機組鍋爐所配置的吸風(fēng)機中，離心式風(fēng)機、動調(diào)風(fēng)機與靜調(diào)風(fēng)機均占有相當(dāng)重要的地位，由于離心式風(fēng)機體積大、價格高、變工況運行條件下效率的缺陷明顯。隨著時代的發(fā)展和風(fēng)機技術(shù)的提高 [1] ，在大型新建電廠或老電廠擴建工程中，離心式風(fēng)機占比例正在逐步縮小。于是，吸風(fēng)機選用動調(diào)風(fēng)機或靜調(diào)風(fēng)機成為爭論的焦點。
6.2以往關(guān)于動調(diào)風(fēng)機或靜調(diào)風(fēng)機比較的文獻(xiàn)，通常就調(diào)節(jié)效率、設(shè)備費用、維護費用、可靠性分析等內(nèi)容開展分析討論，但未考慮不同機組運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)機效率低，但采用德國KKK公司技術(shù)的靜調(diào)風(fēng)機效率已經(jīng)（尤其是運行效率）大大提高[1]。 6.3雖然靜調(diào)風(fēng)機與動調(diào)風(fēng)機可靠性指標(biāo)均為99％，但是由于兩種風(fēng)機各自的結(jié)構(gòu)特點，在高溫含塵煙氣工作條件下，動調(diào)風(fēng)機除了葉片、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，在相同機號下動調(diào)風(fēng)機轉(zhuǎn)速比靜調(diào)風(fēng)機高一個檔次，尤其是油系統(tǒng)復(fù)雜也容易出現(xiàn)問題。而靜調(diào)風(fēng)機只存在葉片、后導(dǎo)葉磨損問題，靜調(diào)風(fēng)機結(jié)構(gòu)簡單，維護方便、檢修技術(shù)要求低。而動調(diào)風(fēng)機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行維護工作量大，對檢修技術(shù)要求高，特別是當(dāng)前電廠維護人員少，尤其不方便。
6.4不論是從降低初投資費用角度還是從運行維護等方面考慮，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)機的選型上，送風(fēng)機和一次風(fēng)機選擇動葉片角度可調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機為******，吸風(fēng)機和脫硫增壓風(fēng)機選擇入口靜葉片角度可調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機為宜。
