目前，國內已投運的300 MW及以上機組，煙風系統主要輔機均采用雙列設置，即均按2x50%負荷配置。輔機配置與輔機設備可靠性和機組承擔的負荷性質有關，隨著技術的進步及輔機制造水平的提高，為國內煙風系統主要輔機配置方案的多元化創造了條件。本文對煙風系統輔機單列配置進行了探討。
1、風機實際運行情況
20世紀90年代以前，我國大型電站(125 MW及以上)風機引起的非計劃停機和非計劃降負荷較頻繁，據統計，125，200，300及600MW機組中，送、引風機均排在影響因素的前10位，與發達國家的差距較大。自20世紀90年代以來，我國電站風機設備的質量提高很快，使電站風機特別是軸流風機的可靠性不斷提高。例如：1997年某鼓風機廠對其利用引進技術生產的、在15套300 MW火電機組中使用的28臺動葉可調軸流式送風機和24臺動葉可調軸流式引風機進行可靠性分析，發現其可用率已達99%。
中國電力企業聯合會公布的2008年300 MW、600 MW等級容量火電機組主要輔助設備可靠性指標中關于送風機、引風機的數據”1如表1所示。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、鍋爐煙風系統主要設備采用單列設置的可行性
2.1風機采用單列設置的可行性
目前，國產風機可用率已基本滿足單列設置的要求，而且300 MW機組所配單列風機與600 MW機組所配的雙列風機相差不大，風機的制造能力沒有問題。
從單列風機配置業績看，布連電廠660 MW超超臨界機組已率先考慮采用單列風機的配置，目前該工程已進入施工建設階段。國外已有較多的配置單列風機的業績，表2是Howden集團和德國透平通風技術有限公司(TLT)公司國外單列風機的部分使用業績。
從系統配置看，單列風機需要操作控制的設備少，系統簡單。當風機采用雙列設置時，若停運1臺風機，則當負荷上升后，停運的風機再次啟動時，需降低第1臺風機的出力，使其運行點的壓力低于風機失速界限的最低點壓力后再啟動第2臺風機進行并聯。否則不僅不能實現2臺風機并聯運行而增加總出力的目的，還可能造成2風機發生搶風的不穩定運行狀況，甚至發生喘振，損壞風機。根據現場運行調研，很多電廠由于風機啟停較麻煩，當鍋爐負荷降低至50%鍋爐最大連續蒸發量(boil maximum continuous rating，BMCR)時，為了安全起見，仍維持2臺風機運行。
從運行經濟性看，當采用軸流風機（雙列設置）時，低負荷運行工況下，2臺風機運行時，由于風機的工作線與風機等效率線長軸方向基本一致，因此機組負荷降低時，風機開度雖然較小，但效率的降低比較平緩：而單臺風機（停l臺風機）運行時，流量大、壓頭小，風機效率下降較明顯，運行中仍然是2臺風機運行風機總的軸功率較小。即使是配雙列動調風機，在低負荷下仍然是2臺風機運行較為經濟。因此，當配單列風機時，即使在低負荷工況，也不會降低風機的運行經濟性，且單列風機沒有2臺風機搶風、運行不均衡而帶來的風機實際效率下降的問題。配單列風機不會降低風機在各運行工況下的運行經濟性。
2.2空氣預熱器采用單列設置的可行性
從空氣預熱器的可靠性來看，近年來其可靠率已穩步提高，并積累了大量的經驗。例如，外高橋三期1000 MW機組上采用這些經驗，并采用了部分新技術，成功地提高了空氣預熱器的可靠性，并將空氣預熱器漏風率控制在很低的水平。可以預計，類似于外高橋三期的空氣預熱器改進技術，將會使我國電站空氣預熱器的運行可靠性和漏風控制水平得到大幅提高。
需要指出的是，即使配置雙列空氣預熱器，也不允許單臺空氣預熱器長期運行，若空氣預熱器發生故障難以及時處理時，需停爐處理。由于漏煙，即使有進口隔離門，入內檢修也非常困難；如果轉子不轉動，因煙氣側泄漏，動靜膨脹會損害部件，一般也要停爐處理。鑒于以上原因，空氣預熱器按單列設置與雙列設置對主機運行方面沒有大的區別。
從使用業績看，目前歐美等發達國家的發電廠空氣預熱器已有單列設置業績，表3為Howden單列空氣預熱器的部分業績。
2.3除塵器采用單列設置的可行性
當除塵器按雙列設置時，均不采用單側運行。目前已投運的300 MW除塵器布置基本上都是2臺雙室4電場或5電場布置，如果其中1個供電區域出了故障，電氣除塵器仍可以繼續運行，除塵保證效率已考慮這個因素，均留有設計裕量。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
由于空氣預熱器出口至除塵器的煙道上一般不設煙道擋板門，因為即使設置了擋板門，遇到故障時關閉了故障側入口煙道擋板門，但由于擋板門關不嚴，漏煙嚴重，也難于入內檢修。并且，由于電氣除塵器內部故障原因較復雜，一般難以在短時間內修復，需停爐小修處理。因此，除塵器按單列設置與雙列設置對主機運行方面也沒有大的區別。300 MW等級單列除塵器與600 MW等級的單臺除塵器相差不大。
3、可靠性計算及對供熱機組的影響
3.1不同風機配置的可靠性計算
除塵器采用單列與雙列定性分析基本不影響系統的可靠性，因此分析系統可靠性時，可不考慮除塵器的影響。
由于中國電力企業聯合會未公布空氣預熱器的可用率等數據，且雙列配置時也不允許空氣預熱器較長時間的單側運行，其可靠性指標難以取值，因此本文可靠性計算中暫不包括空氣預熱器的影響，但建議空氣預熱器若采用單列設置，應注意轉動裝置的可靠性并留有更大的裕量，減少空氣預熱器小故障的可能性。
雙列配置的煙風系統中，需設置較多的風門，系統較為復雜。上述數據中并未計及風門故障等系統帶來的風險。
由于發電設備強迫停運造成的罰款以及電能置換費用是因網而異的，本文不對非停造成的損失給予費用的量化。
3.2可靠性對供熱機組的影響
文獻[10]中規定：在確定熱電廠內安裝的鍋爐容量和臺數時，應考慮當1臺容量最大的鍋爐停用時，其余鍋爐（含熱用戶中已確定作為尖峰和備用的鍋爐）應承擔工業熱用戶連續生產所需的用汽量，以及冬季采暖、通風和生活用熱水用熱量的60%～75%，嚴寒地區取上限。
由于單列風機的可靠性邏輯是串聯的，從非計劃停運的角度看，按照文獻的規定，單列風機配置的可靠性風險比雙列風機要低0.08%。因此供熱機組在帶工業負荷時，需要認真評估單列輔機的供熱可靠性并謹慎選擇。帶采暖負荷的供熱機組，當區域熱網的配置滿足上述要求時（例如多個熱源點的熱網系統），單列風機的配置是可以選用的。
4、鍋爐煙風系統主要設備采用單列設置與雙列設置的比較
4.1系統及布置的比較
煙風系統輔機單列設置由于不存在切換及聯絡，簡化了系統，優化了風門配置，減少了控制元件。
配單列風機不會降低風機在各運行工況下的運行經濟性。即使在低負荷工況，也不會降低風機的運行經濟性，且單列風機沒有2臺風機搶風、運行不均衡帶來的風機實際效率下降的問題。
單列輔機方便布置，鍋爐房0m顯得更加寬敞，方便運行檢修。單列空氣預熱器直徑比雙列空氣預熱器大，鍋爐尾部柱網需進行部分調整，同時鍋爐尾部至空氣預熱器的煙道更為簡潔，也能帶來一定的好處。
4.2投資比較
對于2x300 MW等級機組，以某工程為例，對單列配置和雙列配置進行了初步的煙風系統主要輔機的選型，主要設備、分項價格及安裝費見表4n0]。其中，設備價格與安裝費用都是針對2臺鍋爐得到的數值；另外，煙風系統流程簡化后煙道工程量2臺爐可優化40 t，費用列在表4中，風道的優化量較小，忽略不計。由表4知，單列配置的設備材料投資可節省約1280萬元（2臺爐）。
4.3運行費用比較
單列輔機的配置，由于系統簡單，風門優化，流程順暢，對降低煙氣系統的阻力有利，經估算，汽輪機最大連續出力(turbine maximum continuous rating，TMCR)工況下2臺機組引風機運行可節電約50 kW-h，以鍋爐設備年利用6 000 h計，年節電約30萬kW-h。
一次風機雙列配置時采用離心風機，單列配置時采用動葉可調軸流風機。經估算，TMCR工況下2臺機組一次風機運行可節電約600 kW-h，鍋爐設備年利用（考慮供熱）以5 945h計，年節電約360萬kW*h。
綜合考慮上述因素，采用單列配置風機后，一次風機由離心風機改為動調風機后，2臺機組年節電390萬kW．h，以0.3元/(kW．h)計，運行費用可節約117萬元。如不考慮一次風機型式的變化，2種配置運行費用相差不多。
5、建議
(1)對風機、空氣預熱器等輔機可靠性的重視應等同子主機，應采用可靠性高的設備。
(2)選用調節性能好的風機，并注意提高風機輔助系統的可靠性，加強對風機的保護控制。對空氣預熱器的可靠性應予以重視，適當增加轉動設備的裕量，增加關鍵部件的安全倍率是必要的。
(3)帶采暖熱負荷的供熱機組，如采用單列配置時，建議在臨近采暖期前對主要輔機設備的檢查和維護，盡量保證采暖期設備的可靠性。
6、結論
(1)隨著我國火電廠的快速發展，鍋爐煙風系統主要輔機制造廠同步快速發展，積累了大量的經驗，設計能力、制造水和設備可靠性已大幅提高，煙風系統輔機單列配置是建立在這個基礎上的優化和創新，是可行的，設備在各種工況下是安全的。
(2)單列輔機的配置設備簡潔，布置方便，流程順暢，系統簡單，控制部件少，運行操作簡單。經初步估算，2臺機組煙風系統單列輔機配置可以節約投資約1280萬元。單列風機配置簡化了煙氣系統流程，如考慮一次風機由雙列時的離心風機改為單列時的動調風機，風機運行效率提高，可降低風機的廠用電和運行費用。
(3)按照可靠性理論，單列風機的可靠性邏輯是串聯的；從非計劃停運的角度看，單列風機配置的可靠性有所下降。當風機設備的可靠性較高時，可靠性下降有限。
(4)對于供熱機組，當帶工業負荷時，需要認真評估單列風機配置方案供熱可靠性，并謹慎選擇單列風機配置方案。帶采暖負荷的供熱機組，當區域熱網的配置滿足文獻的要求時（特別是多個熱源點的熱網系統），單列風機的配置是可以選用的。
