一次風(fēng)機(jī)喘振分析

趙智德

(廣東紅海灣發(fā)電有限公司，廣東 汕尾516623)

0 引言

鍋爐采用東方鍋爐廠制造的超臨界直流爐，鍋爐采用冷一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，一次風(fēng)機(jī)2 臺(tái)雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，配置6臺(tái)中速磨煤機(jī)(5 運(yùn)1 備),每臺(tái)鍋爐配備2 臺(tái)50% BMCR 容量的三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)容克式空氣預(yù)熱器。 發(fā)生多次了一次風(fēng)機(jī)搶風(fēng)的異常。

1 正常運(yùn)行工況分析

一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式為并列運(yùn)行的。 失速線左上方為風(fēng)機(jī)喘振區(qū)，失速線右下方為風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。當(dāng)性能和動(dòng)葉開度完全相同的2 臺(tái)一次風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行時(shí)，它們的工作點(diǎn)將重合。 而實(shí)際并列運(yùn)行的2 臺(tái)一次風(fēng)機(jī)，由于特性不可能完全一致，動(dòng)葉實(shí)際開度也存在偏差。假設(shè)相同開度下出力較小的為A 風(fēng)機(jī)， 出力較大的為B 風(fēng)機(jī)， 正常狀態(tài)下，一次風(fēng)母管壓力為P1 時(shí)，A 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)為A1，B 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)為B1；一次風(fēng)母管壓力為P2（P2>P1）時(shí)，A 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)為A2，B 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)為B2。 由于A1、B1、A2、B2 等工作點(diǎn)都在相應(yīng)動(dòng)葉開度下失速線的右下方，所以即使2 臺(tái)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉角度不一致或風(fēng)量有較大差異，2 臺(tái)一次風(fēng)機(jī)也能穩(wěn)定運(yùn)行，不會(huì)發(fā)生喘振。 動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行曲線。

2 一次風(fēng)機(jī)喘振原因理論分析及解決方法

圖1

2.1 一次風(fēng)母管壓力（風(fēng)阻）突然增加引起一次風(fēng)機(jī)喘振

圖例分析：如圖1，假設(shè)AB 一次風(fēng)機(jī)分別工作在A1、B1 工作點(diǎn)，若此時(shí)母管壓力突然由P1 增加到P2， 由于一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉來不及動(dòng)作， 所以AB 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)變成A3、B3，A 一次風(fēng)機(jī)就落入喘振區(qū)。

如機(jī)組正常運(yùn)行中，一臺(tái)以上的磨煤機(jī)跳閘；在冷、熱風(fēng)門保持較大開度的情況下停運(yùn)磨煤機(jī)。 以上兩種情況均容易引起一次風(fēng)機(jī)喘振。

解決方法：

磨煤機(jī)跳閘時(shí)，可通過邏輯設(shè)定快速（超遲）關(guān)小一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度來防止喘振，此法在某電廠已得到成功應(yīng)用。

正常停運(yùn)磨煤機(jī)時(shí)，關(guān)閉冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)門時(shí)要緩慢，盡量維持風(fēng)機(jī)出口和熱一次風(fēng)母管壓力不變，等熱一次風(fēng)母管壓力回到設(shè)定壓力方可停運(yùn)磨煤機(jī)，停磨時(shí)，確認(rèn)熱風(fēng)調(diào)整門全關(guān)，冷風(fēng)調(diào)整門開度小于30%。

2.2 一次風(fēng)機(jī)定壓運(yùn)行，隨著負(fù)荷降低，通風(fēng)量逐漸減小，在高風(fēng)壓低流量的工況下，引起一次風(fēng)機(jī)喘振

圖例分析：如圖1，假設(shè)AB 一次風(fēng)機(jī)分別工作在A2、B2 工作點(diǎn)，維持母管壓力P2 不變， 逐漸減小通風(fēng)量，AB 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)由A2、B2 逐漸向A3、B3 移動(dòng)，A 一次風(fēng)機(jī)就會(huì)落入喘振區(qū)。

實(shí)例：機(jī)組正常運(yùn)行中，維持一次風(fēng)母管壓力8kPa 不變，系統(tǒng)從4套制粉系統(tǒng)變成3 套制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，容易引起2 爐A 一次風(fēng)機(jī)喘振。

解決方法：

在保證制粉系統(tǒng)出力的情況下，一次風(fēng)機(jī)采用變壓運(yùn)行方式。 如圖1， 將一次風(fēng)母管壓力由P2 將至P1，AB 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)將由A3、B3 變?yōu)锳1、B1，從而遠(yuǎn)離喘振區(qū)。

采取增加A 一次風(fēng)機(jī)偏置， 讓A 一次風(fēng)機(jī)出力略大于B 一次風(fēng)機(jī)，即讓A 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)遠(yuǎn)離喘振區(qū)，也可以有效防止一次風(fēng)機(jī)喘振。

開啟一臺(tái)備用磨煤機(jī)通風(fēng)，增加一次系統(tǒng)通風(fēng)量，確保一次風(fēng)機(jī)的最小通風(fēng)量大于一定數(shù)值，也可以使一次風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)離喘振區(qū)，有效防止一次風(fēng)機(jī)喘振。

2.3 一次風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)阻不斷增加，在相同通風(fēng)量的情況下，一次風(fēng)母管壓力不正常上升，最終引起一次風(fēng)機(jī)喘振

圖例分析：如圖1，在系統(tǒng)通風(fēng)量Q 不變的情況下，隨著系統(tǒng)風(fēng)阻的不斷增加，AB 一次風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)都將不斷上移，最終進(jìn)入喘振區(qū)。

實(shí)例：空預(yù)器換熱元件積灰嚴(yán)重，風(fēng)道堵塞引發(fā)一次風(fēng)機(jī)喘振。解決方法：

必須按照定期工作每個(gè)班對(duì)空預(yù)器吹灰，減少風(fēng)道阻力。 可以多次連續(xù)進(jìn)行空預(yù)器吹灰。

3 電廠2A 一次風(fēng)機(jī)喘振原因分析及解決方法：

1）電廠2A 一次風(fēng)機(jī)分別于5 月1 日13：15 和5 月2 日12：12 發(fā)生了兩次喘振，喘振前一次風(fēng)系統(tǒng)主要參數(shù)如下：

（1）5 月1 日13：15，#2 機(jī)組負(fù)荷300MW，ADF 制粉系統(tǒng)運(yùn)行，一次風(fēng)8kpa 定壓運(yùn)行，喘振前無停磨或跳磨等重大操作。

表1 磨煤機(jī)風(fēng)門開度

表2 一次風(fēng)機(jī)參數(shù)

（2）5 月2 日12：12，#2 機(jī)組負(fù)荷350MW，ACD 制粉系統(tǒng)運(yùn)行，一次風(fēng)8kpa 定壓運(yùn)行，喘振前無停磨或跳磨等重大操作。

表3 磨煤機(jī)風(fēng)門開度

表4 一次風(fēng)機(jī)參數(shù)

2）從以上數(shù)據(jù)我們可以得出以下結(jié)論：

（1）相同開度下2A 一次風(fēng)機(jī)出力小于2B 一次風(fēng)機(jī)；

（2）動(dòng)葉開度50%左右、出口風(fēng)量小于280km3h、風(fēng)壓大于或等于8kpa 時(shí)，2A 一次風(fēng)機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)。

這與上面理論分析中第二種情況一致。所以解決方法也應(yīng)該為以下3 點(diǎn)：

一次風(fēng)機(jī)變壓運(yùn)行，低負(fù)荷時(shí)適當(dāng)調(diào)低一次風(fēng)母管風(fēng)壓設(shè)定；

增加A 一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度， 使2A 一次風(fēng)機(jī)大于2B 一次風(fēng)機(jī)出力；

增加總通風(fēng)量，使2A 一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量大于280km3h。

［1］張瑾.沙角C 電廠一次風(fēng)機(jī)故障分析及處理[J].廣東電力，2008（06）.