田宇鵬
(大唐彬長發(fā)電有限責任公司 陜西咸陽 712000)
引風機動葉調(diào)節(jié)裝置故障原因淺析與處理
田宇鵬
(大唐彬長發(fā)電有限責任公司 陜西咸陽 712000)
引風機動葉開度對機組安全運行具有重要影響。當動葉發(fā)生異常時,引風機自身工況和爐膛壓力將會產(chǎn)生巨大波動。以彬長電廠國產(chǎn)600MW超臨界空冷汽輪機組生產(chǎn)實際中出現(xiàn)的引風機調(diào)節(jié)裝置故障為例,著重分析故障原因,并梳理歸納出防范措施和事故預(yù)案,對機組生產(chǎn)安全具有實際意義。
動葉開度;故障原因;防范措施
鍋爐運行中,風機的工作狀況將隨鍋爐的負荷變化而變化,以適應(yīng)不同負荷時鍋爐對風量的實際需要。引風控制的任務(wù)是保持爐膛負壓在規(guī)定的范圍之內(nèi)。引風機動葉調(diào)節(jié)裝置通過改變風機葉片的角度,來實現(xiàn)改變風機工作點和調(diào)節(jié)爐膛壓力的作用。引風機動葉調(diào)節(jié)裝置故障,可能造成風機失速,管道喘振等不利后果。對于負壓燃燒鍋爐而言,如果爐膛壓力接近于大氣壓力,則爐煙往外冒出,能源浪費且影響設(shè)備和工作人員的安全;反之,如果爐膛壓力太低,又會使大量的冷空氣漏入爐膛內(nèi),降低爐膛溫度,增大了引風機負荷和排煙帶走的熱量損失,直接影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和安全性。不難看出,引風機動葉調(diào)節(jié)裝置的故障有可能造成機組負荷被迫降低,甚至觸發(fā)爐膛壓力MFT主保護動作,在生產(chǎn)實際中分析其故障原因,并做妥善處理,具有重要的實際意義。
大唐彬長發(fā)電有限責任公司Ⅰ期工程的引風機目前使用上海鼓風機廠生產(chǎn)的SAF雙級動葉可調(diào)軸流式風機。風機葉片安裝角可在靜止狀態(tài)或運行狀態(tài)時用電動執(zhí)行器通過一套液壓調(diào)節(jié)裝置進行調(diào)節(jié)。
動葉片在運行時通過液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)可以改變?nèi)~片的安裝角并保持在一定位置上。該裝置由葉片、曲柄、活塞、缸體、軸、主控箱(即控制閥)、帶齒條的反饋拉桿、位置指示軸、錯油門滑閥、控制軸等組成。液壓缸的軸線上鉆有5個孔,中心孔用于安裝位置反饋桿,此反饋桿一端固定于缸體上,另一端通過軸承與反饋齒條連接,反饋齒條帶動輸出軸(顯示軸),輸出軸與一傳遞桿彈性連接在機殼上顯示出葉片角度的大小,轉(zhuǎn)換成電信號引到控制室作為葉片角度的開度指示。反饋齒條又帶動傳動控制滑閥(錯油門)齒條的齒輪,使控制滑閥復位。液壓缸軸中心孔周圍的4個孔是使缸體做軸向往返運動的供油回路。葉片裝于葉柄的外端,每個葉片可用6個螺栓固定在葉柄上,葉柄由葉柄軸承支承,平衡塊用于平衡離心力。圖是葉片液壓調(diào)節(jié)裝置示意圖1。
2.1 案例一
2.1.1 故障現(xiàn)象
1A、1B引風機出現(xiàn)動葉開度偏差、電流不一致現(xiàn)象,1B引風機動葉開度68%,電流180A,1A引風機動葉開度55%,電流192A。之后,1B引風機電流突降至140A,CRT上動葉開度68%無變化;1A引風機電流增至265A。停運1B引風機后,鍋爐專業(yè)就地檢查1B引風機動葉開度機械指示范圍為-44~4°,與初始設(shè)置-40~10°不一致。
2.1.2 原因分析
圖1 液壓調(diào)節(jié)裝置示意圖
伺服閥和機殼的扁鐵拉條的螺栓松動,伺服閥擺動。控制頭下方的螺孔是盲孔,螺栓過長,檢修中易造成連接假象,同時風機振動導致螺栓松動,使伺服閥擺動,伺服桿連接簧片扭力增大,對簧片造成沖擊進而引起材質(zhì)斷裂,以致動葉位反與執(zhí)行機構(gòu)動作不同步。曾經(jīng)發(fā)生過風機靜葉執(zhí)行機構(gòu)連桿脫落,造成靜葉關(guān)閉的類似情況。在運行中,設(shè)備始終有晃動和振動,設(shè)備老化容易產(chǎn)生斷裂、脫扣等情況。
2.2 案例二
2.2.1 故障現(xiàn)象
負荷596MW,主汽壓力24.3MPa,再熱汽壓力4.15MPa,主再熱汽溫560℃/566℃,給水流量1775t/h,給煤量228t/h.1A引風機動葉由53%開始突然關(guān)閉,1B引風機動葉由53%開至63%,爐膛壓力突增最大達到1671Pa,鍋爐MFT,首出爐膛壓力高高;汽輪機跳閘,1號發(fā)變組跳閘。檢查MFT動作結(jié)果正確,匯報值長。停運A側(cè)送引風機。
2.2.2 原因分析
引風機動葉執(zhí)行機構(gòu)就地控制旋鈕置于關(guān)閉位,控制方式旋鈕從遠方位誤動至就地位,導致1A引風機動葉17s內(nèi)關(guān)閉,1B引風機動葉從1000Pa時才開始動作,跟蹤不及時,且單臺引風機出力不足以承擔當前負荷,導致爐膛負壓超過1650Pa,MFT保護動作。
3.1 運行措施
3.1.1 案例一
運行期間出現(xiàn)引風機動葉開度與電流不匹配的情況,在加負荷期間,故障側(cè)風機電流突然下降,同時對側(cè)風機電流急劇升高,兩側(cè)風機風量不平衡,繼續(xù)維持可能會產(chǎn)生弱側(cè)風機失速的情況。經(jīng)調(diào)整無效后,采取降低負荷,停運故障側(cè)風機的處理方案。
(1)現(xiàn)象:
①風機出口壓力、流量及電機電流下降或大幅度波動。
②振動增大。
③兩臺引風機并列運行時,負荷分配不均勻,流量小的風機易發(fā)生失速。
(2)處理:
①立即投入等離子或油槍穩(wěn)燃,撤出失速風機自動并關(guān)小動葉開度,并相應(yīng)降低機組負荷。
②若風機并列操作中發(fā)生失速,應(yīng)停止并列。盡快關(guān)小失速風機入口導葉,查明原因并消除后,再進行并列操作。
③檢查確認風機運行正常,重新增加導葉開度,恢復風機出力,并避開失速的工況。
④若出現(xiàn)失速現(xiàn)象且在2min內(nèi)不能夠消失,則應(yīng)立刻停止該引風機,降低機組出力的同時,監(jiān)視并調(diào)整好另一臺引風機運行工況。
3.1.2 案例二
引風機動葉執(zhí)行機構(gòu)誤關(guān),爐膛壓力急劇升高逼近保護值,事故過程在17s內(nèi)發(fā)生,未及時發(fā)現(xiàn),且單臺引風機出力已不能承擔滿負荷,事后分析可以采取打跳同側(cè)送風機,人為緊急手動觸發(fā)RB動作的方式進行挽救,但此種方法風險極大,可能直接造成爐膛滅火,對于已經(jīng)逼近于MFT跳閘條件的極端情況下,存在理論上的轉(zhuǎn)機。
(1)現(xiàn)象:
①運行中的一臺送風機(引風機)跳閘,通風組聯(lián)鎖投入時對應(yīng)側(cè)引風機(送風機)聯(lián)跳。
②“RB”聲光報警,CRT上顯示相應(yīng)風機已跳閘。
③機組控制方式自動轉(zhuǎn)為TF方式。
④爐膛負壓波動,蒸汽流量下降,發(fā)電機功率下降。
(2)處理:
①確認跳閘風機進出口擋板、動葉關(guān)閉。檢查進出口聯(lián)絡(luò)擋板開啟。
②檢查運行的送(引)風機調(diào)節(jié)動葉自動開大,注意監(jiān)視電流在額定范圍內(nèi)。檢查爐膛負壓正常。
③確認機組控制方式切至TF,檢查LDC負荷指令減至相應(yīng)值,確認汽機調(diào)門快速關(guān)小以維持主汽壓力。
④確認相應(yīng)磨煤機已聯(lián)鎖跳閘,保留三臺磨運行,燃料量與負荷指令對應(yīng)。
⑤若油槍及等離子未自動投入,手動投入穩(wěn)燃。
⑥注意省煤器入口流量的調(diào)整,保證水煤比不失調(diào)。
⑦注意主、再熱汽溫的調(diào)整,避免汽溫下降過快。
⑧檢查爐膛壓力、除氧器水位、熱井水位調(diào)節(jié)正常。
⑨檢查軸封汽壓力、溫度正常,檢查主機振動等參數(shù)均在正常范圍內(nèi)。
⑩盡早查出故障原因,確認故障消除后重新啟動跳閘設(shè)備,恢復機組正常運行。
?若運行風機出力不足應(yīng)手動繼續(xù)減小磨煤機出力并相應(yīng)降低負荷。
?若運行風機出力尚有余度應(yīng)待RB復位后依運行風機出力帶負荷。
3.2 檢修措施
(1)液壓缸中心找正應(yīng)符合要求。要保證液壓缸圓跳動允許誤差0~0.03mm,在緊固螺絲后進行復檢。應(yīng)固定好限位螺絲并留出合適的限位余量,以保證限位裝置工作正常。
(2)將固定螺母的外側(cè)增加一個防松脫銷釘。
(3)控制頭和機殼的扁鋼連接牢固,避免控制頭擺動。連接輸入、反饋軸時應(yīng)保證聯(lián)軸節(jié)兩端面平行,螺栓要擰緊。控制頭和機殼的扁鋼連接牢固,防止控制頭運行中擺動。
(4)消除風機異常振動源,降低風機振動,減少振動對風機液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)造成影響。
(5)將執(zhí)行機構(gòu)連桿關(guān)節(jié)軸承及鉸軸組件處加以檢查,予以潤滑、緊固,對引風機連桿進行點焊加固處理。
(6)待風機停運后內(nèi)部檢查進口導葉磨損及開度是否一致,調(diào)節(jié)進口導葉開度,避免導葉不同步。
(7)檢查執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動,并緊固螺栓。
(8)出現(xiàn)引風機動葉執(zhí)行機構(gòu)卡澀現(xiàn)象時,應(yīng)派人至就地檢查設(shè)備狀態(tài),并對油質(zhì)進行過濾,在與盤前有效溝通的前提下,就地手動開關(guān)動葉,活動至正常后,依照對應(yīng)表1調(diào)整風機動葉至適當狀態(tài)。
(9)為了防止就地誤動的情況發(fā)生,可以加裝防護裝置,并盡量使用不帶自保持功能的電動執(zhí)行機構(gòu)。
(10)熱控關(guān)于引風機動葉指令與反饋值達到50%偏差時才跳出自動,現(xiàn)將偏差值設(shè)定在10%即跳出自動,并彈出報警,便于運行及時發(fā)現(xiàn)故障。
(11)如果調(diào)節(jié)時,液壓缸速度明顯滯后伺服電機速度,且液壓油壓力較低,可以重新整定溢流閥壓力。
(12)若風機在運行中葉片開度不受控制,需檢查旋轉(zhuǎn)油封與拉叉的連接部分以及調(diào)節(jié)軸的摩擦面是否起作用。
表1 引風機動葉開度對照表
引風機動葉調(diào)節(jié)裝置作為爐膛壓力最為直接的影響因素之一,對機組安全穩(wěn)定運行起到至關(guān)重要的作用。動葉隨著工況變化調(diào)節(jié)頻繁且處在惡劣的煙塵環(huán)境中,容易受到老化磨損,震動異常,油質(zhì)變化等影響,平時應(yīng)認真檢查動葉執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)完整牢固,對容易松動的部位進行點焊加固。易損件應(yīng)定期更換,以保持設(shè)備狀態(tài)良好。在調(diào)試期間應(yīng)總結(jié)出動葉開度與就地實際經(jīng)驗值,方便在故障情況下就地操作使用。動葉投入自動后,指令與反饋的跳出設(shè)定應(yīng)在合理范圍內(nèi),便于運行在第一時間發(fā)現(xiàn)故障,日常監(jiān)視中應(yīng)密切關(guān)注動葉指令、反饋與引風機電流的匹配情況,遇到突發(fā)事件應(yīng)采取必要手段維持爐膛壓力穩(wěn)定,恢復過程應(yīng)緩慢進行,保持燃燒穩(wěn)定。
[1]劉建華.引風機動葉調(diào)節(jié)故障原因及對策[J].中國設(shè)備工程,2013(12).
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[3]《一、二號機組集控運行規(guī)程》(Q/CDT-BCPC1051151-2010).
[4]《大唐彬長發(fā)電有限責任公司鍋爐設(shè)備說明書》.
[5]大唐彬長發(fā)電有限責任公司引風機動葉故障處理報告.
TM621.2
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1004-7344(2016)09-0059-02
2016-3-10