發(fā)電廠一次風機典型故障分析及實際處理

文濤

摘??要：一次風機在電廠中的作用十分重要。在一次風機發(fā)生故障時，極易引起燃燒，直接威脅著大型火力發(fā)電廠的安全。因此，為了保證鍋爐的穩(wěn)定運行和機組的安全運行，在生產(chǎn)過程中應做好一次風機的正常維護、典型故障分析和緊急故障處理，保證機組在一次風機故障的情況下安全降負荷運行，進而降低發(fā)電機的非停次數(shù)。

關鍵詞：發(fā)電廠;一次風機;應急處理;鍋爐

中圖分類號：TK233.26????????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.159

下面分析某電廠一次風機的常見故障及其應急處理措施。一次風機最主要的故障為失速和調頭卡澀，因此，我們就這2個典型故障進行分析，并制訂應急處理措施。

1??一次風機的技術規(guī)范

某電廠一次風機的技術規(guī)范如表1所示。

表1??某電廠一次風機的技術規(guī)范

制造廠家

單位

上海鼓風機廠有限公司

型號

PAF19-14-2

型式

雙級動葉可調軸流式

風量

m3/s

122.81/88.21/81.42（TB/BMCR/THA）

風壓

Pa

19?425/14?942/14?874（TB/BMCR/THA）

風機入口的風溫

℃

20

空氣密度

kg/m3

1.160?2

風機轉速

r/min

1?470

旋轉方向

從逆氣流方向看為順時針旋轉

動葉調節(jié)范圍

°

-30～+25

配

套

電

動

機

型號

YKK710-4

功率

kW

2?850

電壓

V

6?000

電流

A

314

轉速

r/min

1?470

2??一次風機失速的原因

當2臺一次風機并列運行時，其出力和調節(jié)特性存在一定差別。同時，增減風機動葉開度時，出力偏低的風機會受到排擠，進而造成失速;當一次風機的出口壓力與風量不匹配時（風量偏小、風壓偏高時），出力偏低的風機會受到排擠，進而造成失速;當鍋爐的工況變化較大時，尤其是低負荷發(fā)生磨煤機跳閘時，磨通風量的變化瞬間增大，一次風母管中的壓力快速升至與一次風機出口相同的壓力，且2臺一次風機的調節(jié)特性存在差別，導致出現(xiàn)搶風現(xiàn)象，出力偏低的風機會受到排擠，進而造成失速;當1臺一次風機的出口壓力無法克服系統(tǒng)阻力時，該一次風機會出現(xiàn)失速現(xiàn)象;當風機管道阻力增大，特別是風機入口存在濾網(wǎng)堵塞、暖風器堵塞、空預器堵塞等情況時，風

機的壓頭會升高，如果此時風量較低，則會出現(xiàn)失速現(xiàn)象。

3??防止一次風機失速的措施

正常運行中，應常監(jiān)視2臺并列風機的電流、風壓，并使電流、風壓保持一致，從而確保出力平衡（動葉開度一致并不能表明出力一致，應結合電流、出口風壓與出口流量綜合比較，以合理設置動葉偏置）。此外，還應監(jiān)視風機電流、出口風壓、風道壓力和空預進、出口的壓力、差壓，當發(fā)現(xiàn)阻力增加時，應及時匯報，必要時應降低負荷，并及時檢修、清理阻力較大的煙風道，且在空預中有堵灰跡象時，應及時使用主汽汽源連續(xù)吹灰。

應堅持定期吹灰，防止煙道阻力產(chǎn)生變化，進而引起風機失速。運行中，應常檢查風機調節(jié)裝置的開度和現(xiàn)場動作情況，防止因調節(jié)裝置卡澀而引起風機不出力或出力不足，進而引起失速。如果一臺一次風機無法投入自動，則另一臺一次風機應采用手動控制，以防止2臺一次風機出現(xiàn)較大的出力偏差。在運行人員手動停磨前，應依次關閉熱風調節(jié)門、冷風調門，減磨煤機通風操作應緩慢進行。在停止磨煤機后，應檢查混合風隔絕門是否關閉。

機組在正常運行時，如果發(fā)現(xiàn)風機兩側電流的偏差在10～20?A之間，則表明存在搶風現(xiàn)象，應及時調整風量，保持兩側風機電流、風壓一致;如果發(fā)現(xiàn)風機調節(jié)裝置均開至較大位置，兩側電流的偏差在>50?A，且風壓波動較小，則表明風機已失速，應及時降低兩側風機的出力，直至風機恢復正常運行。

當發(fā)生搶風時，應降低未失速風機的出力，逐步增大失速風機的出力。當2臺風機的電流接近時，應緩慢操作，防止出力較小的風機突然出力，并適當調整，以使2臺風機的電流和風壓基本相同，從而防止引起壓力的大幅波動。當風機失速時，應將失速風機的調節(jié)裝置調整到未失速前的開度位置，并緩慢降低未失速風機的出力，必要時可申請降低負荷。在處理風機失速或搶風問題時，應在LCD上調節(jié)回路盤上的增減按鈕。采用直接輸入指令時，核對清楚后，才能輸入指令。

一次風壓在正常運行中的參考值為：1臺磨煤機運行時，可保持風壓處于6～7?kPa;2臺磨煤機同時運行時，可保持風壓處于7～8?kPa;3臺磨煤機同時運行時，可保持風壓處于8～9?kPa;4臺磨煤機同時運行時，且負荷在400?MW以下時，可保持風壓處于8.5～9.5?kPa;5臺磨煤機同時運行時，可保持風壓處于10～11?kPa。應重點注意的是，一次風機出口風壓和風量的匹配問題。運行中，應注意控制以下風機工況點不越線：①一次風機的總風量為300?t/h、一次風機出口的壓力不超過10?kPa;②一次風機的總風量為400?t/h、一次風機出口的壓力不超過11.5?kPa;③一次風機的總風量為500?t/h、一次風機出口的壓力不超過13?kPa。

當遇到大雪、大霧或大風天氣時，應注意加強對風機入口濾網(wǎng)的檢查，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)結霜、結冰或存在異物時，應及時清除。如果無法清除，則應聯(lián)系點檢處理。

4??一次風機動調頭卡澀的原因

一次風機動調頭卡澀常引起的故障有葉片不動作、調節(jié)臂脫落等。如果液壓油的壓力正常，則是因調節(jié)軸承失效、調節(jié)軸與拉叉連接失效或旋轉油封失效引發(fā)的故障，導致調節(jié)機構機械部分卡澀，進而使動葉無法動作;如果液壓油的壓力不正常，則是因液壓缸卡澀、液壓缸的泄油量過大、調節(jié)閥芯卡澀、油管路不暢、調節(jié)盤卡澀或葉片軸承失效而導致調節(jié)機構液壓部分和輪轂內(nèi)部葉片轉動機構故障，進而使葉片無法動作;如果在機構正常工作時出現(xiàn)葉片不動作，且調節(jié)臂未脫離、液壓油不正常，則是因拉叉與調節(jié)軸完全失去連接而導致調節(jié)軸和旋轉軸封無力矩傳遞，閥芯在彈簧的作用下使葉片開度達到最大，進而造成液壓油憋壓;如果出現(xiàn)動葉動作緩慢（滯后于執(zhí)行機構），且在調節(jié)過程中調節(jié)臂脫離，則是因溢流閥失效、液壓缸泄漏或調節(jié)油壓設置過低或調節(jié)力矩而造成動葉無法動作。

5??一次風機動調頭故障的現(xiàn)象

一次風機動調頭故障主要表現(xiàn)為以下6方面：①一次風機動葉的實際開度與指令不一致;②一次風機動葉DCS畫面開度指示與現(xiàn)場情況不一致;③一次風機的出力與DCS畫面開度不匹配;④2臺一次風機無法并列運行，故障的一次風機出力可能較大或不出力;⑤故障的一次風機動葉失控，動葉開關指令發(fā)出后風機的出力沒有變化或風機的出力大幅擺動，無法穩(wěn)定控制;⑥風機液壓油站壓力油回油視窗或泄漏油視窗的油流量非正常增大。

6??故障處理

6.1??人員安排

設置1人專門監(jiān)視調整制粉系統(tǒng)、機組控制系統(tǒng)和機組的整體指揮工作;設置1人專門監(jiān)視調整風煙系統(tǒng)，以加強對故障風機的監(jiān)視力度;設置1人專門監(jiān)視汽包水位和汽溫的調整工作。此外，副值應到現(xiàn)場檢查風機的運行情況;值長應做好組織協(xié)調工作和相關的調度工作。

6.2??具體操作流程

在鍋爐正常燃燒時，如果發(fā)現(xiàn)一次風機失速且不出力，則應保持故障風機的運行指令不變，同時，不要對故障風機的動葉進行試驗或調整;如果一次風機的母管壓力較低，則應及時停運頂層制粉系統(tǒng)，降低機組負荷，以維持一次風機母管的壓力，并根據(jù)鍋爐的燃燒情況投入等離子和油槍助燃或適當增加正常一次風機的出力。此外，還應關閉故障風機的出口擋板，關閉后停運故障風機，開啟一次風聯(lián)絡擋板，以隔離故障一次風機。

當發(fā)現(xiàn)一次風機動調頭失控時，應及時檢查一次風機系統(tǒng)。如果沒有發(fā)生搶風現(xiàn)象，則應及時將風機動葉控制方式切換為手動控制，并保持指令不變，同時，不要調整或試驗動葉;如果已經(jīng)發(fā)生搶風現(xiàn)象，且鍋爐燃燒正常、故障風機達到滿出力，則應及時將故障風機動葉控制方式切換為手動控制，并保持故障風機的運行指令不變，同時，不要對故障風機的動葉進行試驗和調整。如果母管的壓力較低，則應從頂層制粉系統(tǒng)開始，依次停運制粉系統(tǒng)。為了保證一次風機的總風量，可開啟備用磨煤機通風。依次停運制粉系統(tǒng)時，應調整備用磨煤機的通風量，并保持一次風機母管的壓力和一次風機的總風量不變。制粉系統(tǒng)全部停運后，停運故障一次風機，關閉故障一次風機出口的電動擋板，開啟一次風聯(lián)絡擋板隔離故障一次風機。此時，應增加正常一次風機的出力，及時啟動制粉系統(tǒng)，重新增加機組負荷直至恢復正常運行。

如果風機發(fā)生故障，且鍋爐發(fā)生滅火，則應及時關閉故障風機出口的電動擋板，開啟一次風聯(lián)絡擋板隔離故障一次風機，之后按照正常機組的啟動方式執(zhí)行。

7??故障處理中的注意事項

在機組操作中，必須仔細、謹慎，應緩慢停運和啟動制粉系統(tǒng)，減少對燃燒的大幅擾動。一次風機母管的壓力降低后，停運頂層制粉系統(tǒng)提高一次風壓力時，應注意一次風機母管的壓力應保持在6.0～8.0?kPa之間。磨煤機風煤比失常時，應及時調整給煤機的煤量，從而保證制粉系統(tǒng)正常運行。

應及時將機組控制方式切換為機跟隨定壓運行，盡可能地減少汽包壓力變動對汽包水位的影響。應加強對汽包水位、爐膛負壓的監(jiān)視和調整。當發(fā)現(xiàn)風機動調頭故障后，不要調整運行中的動調頭，應切換為手動控制，并保持指令不變即可。出現(xiàn)危及機組設備安全運行的情況時，不需要請示，應立即采取相應的處理，以保證機組的安全。

8??結束語

一次風機在電站鍋爐的燃燒系統(tǒng)中起著決定性的作用，無論是一次風壓波動，還是一次風機跳閘，都容易引起鍋爐滅火，進而造成機組非計劃停運，這對電廠的經(jīng)濟、安全運行造成了極大的威脅。同時，一次風機故障極易引起鍋爐積粉，進而導致鍋爐爆燃。大型機組的非計劃停運會對電網(wǎng)產(chǎn)生很大的沖擊，進而引起電網(wǎng)故障。因此，一次風機對電廠的運行非常重要，一定要做好一次風機的故障分析和事故處理措施。

參考文獻

[1]林邦春，余洋.軸流風機動葉調節(jié)機構常見故障診斷[J].熱力發(fā)電，2013（08）.

[2]林星.動葉調整式軸流風機調節(jié)故障分析及處理[J].華電技術，2012（04）.

〔編輯：張思楠〕

Power?Plants?a?Fan?of?Typical?Failure?Analysis?and?the?Actual?Processing

Wen?Tao

Abstract：?The?role?of?a?wind?turbine?plant?in?is?very?important.?When?a?fan?fails，?can?easily?cause?burning，?a?direct?threat?to?the?safety?of?large-scale?power?plants.?Therefore，?in?order?to?ensure?the?safe?operation?of?the?boiler?and?stable?operation?of?the?unit，?in?the?production?process?should?be?prepared?to?maintain?a?normal?fan，?typical?failure?analysis?and?emergency?troubleshooting，?ensure?safe?operation?in?case?of?load?drop?a?fan?failure，?and?thus?reduce?the?number?of?non-stop?generator.

Key?words：?power?plant;?a?fan;?emergency?treatment;?boiler