600MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)喘振原因分析及防范措施

崔紅星

摘 要：本文主要是針對(duì)某電廠600MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的現(xiàn)象進(jìn)行分析，對(duì)其在正常運(yùn)行中，產(chǎn)生喘振的影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)其產(chǎn)生喘振的原因進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)性地制定了相應(yīng)的解決措施。結(jié)合存在的問題，制定了相應(yīng)的整改、防范措施，為600MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：一次風(fēng)機(jī) 喘振原因 防范措施

中圖分類號(hào)：TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2020）1-0-01

火力發(fā)電廠中一次風(fēng)機(jī)為重要的輔機(jī)設(shè)備，在機(jī)組正常運(yùn)行中，因受到不同因素的影響而產(chǎn)生不同的故障問題，其中最常見的就是風(fēng)機(jī)喘振問題。本文主要是以某電廠600MW機(jī)組燃煤鍋爐的A一次風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振事故進(jìn)行分析，針對(duì)性地闡述問題原因，對(duì)喘振發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，從專業(yè)的角度進(jìn)行討論與分析，并且給出了相應(yīng)的解決措施，不僅能夠滿足電廠的發(fā)展需求，而且還有效地延長了一次風(fēng)機(jī)的使用年限，提高機(jī)組整體的可靠性與安全性。

一、概況描述

在某電廠600MW亞臨界機(jī)組中，采用的兩臺(tái)型式為動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)，在正常運(yùn)行中，一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉葉片具有一定的靈活性與可靠性，葉片在正常運(yùn)行的情況下，沒有出現(xiàn)死行程或明顯滯后等問題。

該機(jī)組軸流一次風(fēng)機(jī)主要特征是駝峰形性能曲線（如圖1），

圖1 一次風(fēng)機(jī)駝峰形性能曲線

動(dòng)葉開度比較大，所需要的穩(wěn)定區(qū)域范圍也比較大，那么就很容易發(fā)生喘振的問題。尤其是在一次風(fēng)機(jī)高負(fù)荷的情況發(fā)生喘振現(xiàn)象，鍋爐會(huì)出現(xiàn)燃燒系統(tǒng)異常甚至鍋爐滅火等問題。而對(duì)兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)造成的影響，是出力不均勻，不可避免的一次風(fēng)機(jī)的出力點(diǎn)發(fā)生了嚴(yán)重的轉(zhuǎn)移，使其穩(wěn)定的區(qū)域范圍越來越小。若處理不及時(shí)，使一次風(fēng)機(jī)長時(shí)間處于喘振狀態(tài)，就會(huì)加劇風(fēng)機(jī)的振動(dòng)，最終導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉片損壞，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)機(jī)組異常跳閘、設(shè)備損壞等情況的發(fā)生。

二、經(jīng)過分析

下面我們以某電廠發(fā)生的一起某機(jī)組A一次風(fēng)機(jī)喘振事故為例進(jìn)行分析。該機(jī)組型式為前后墻對(duì)沖燃燒的亞臨界鍋爐。

1.事故發(fā)生前運(yùn)行工況：

機(jī)組負(fù)荷550MW，ABCDE磨煤機(jī)運(yùn)行，F(xiàn)磨煤機(jī)備用，煤量315 t/h，A、B一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行，A空預(yù)器差壓為1.40Kpa，B空預(yù)器差壓為1.11Kpa。

2.事故經(jīng)過：

08：27：45 ?該機(jī)組A一次風(fēng)機(jī)出口壓力為11.2Kpa，風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度為79%，風(fēng)機(jī)風(fēng)量由360t/h下降至0，A一次風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)及就地噪音均明顯增大，A一次風(fēng)機(jī)電流由144A突然下降至105A，B一次風(fēng)機(jī)電流由152A突然上漲至177A，一次風(fēng)壓由8.8KPa突然下降至6.4KPa，判決為A一次風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振;

08：27：49 ?立即解除B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉自動(dòng)，降低B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度，以防止B一次風(fēng)機(jī)過流;

08：27：55 ?解燃料主控，降低總煤量;

08：28：30 ?打掉E磨煤機(jī)，關(guān)閉通風(fēng)，一次風(fēng)壓力下降至5.9kpa;

08：31：38 ?緩慢關(guān)小A一次風(fēng)機(jī)至62%，恢復(fù)A、B一次風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行;

08：36：27 ?啟動(dòng)E磨煤機(jī)，恢復(fù)機(jī)組負(fù)荷。

圖2 一次風(fēng)機(jī)喘振事故過程曲線

三、原因分析

該機(jī)組在此次事故中A一次風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了喘振問題，主要表現(xiàn)為出現(xiàn)了出力突降、振動(dòng)和噪音增大等現(xiàn)象，事故發(fā)生后該機(jī)組A一次風(fēng)機(jī)電流由144A突降至105A，出口壓力由11.25kPa下降至6.76kPa，A一次風(fēng)機(jī)出力逐漸減小，穩(wěn)定區(qū)域范圍逐漸縮小，最終產(chǎn)生了A風(fēng)機(jī)喘振的故障。

下面是對(duì)事故原因的分析：

首先，該機(jī)組空預(yù)器差壓較大對(duì)一次風(fēng)機(jī)喘振有嚴(yán)重影響。事后對(duì)該機(jī)組A空預(yù)器分析，發(fā)現(xiàn)該機(jī)組A送風(fēng)機(jī)電流一直有明顯周期性擺動(dòng)，可間接判斷出A空預(yù)器雖差壓不大，但是局部堵灰嚴(yán)重，由于一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)阻力較大，磨煤機(jī)冷一次風(fēng)母管設(shè)計(jì)余量小，使機(jī)組在各負(fù)荷點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)機(jī)基本在喘振的邊界運(yùn)行，當(dāng)A一次風(fēng)機(jī)開至80%時(shí)，出口壓力至11.2Kpa時(shí)風(fēng)機(jī)因瞬間風(fēng)道阻力增大，此時(shí)，A一次風(fēng)機(jī)的性能曲線正好處于失速的狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)機(jī)處于失速的情況下，就會(huì)對(duì)該系統(tǒng)造成一定的影響，加大系統(tǒng)的阻力，使A一次風(fēng)機(jī)一直都在失速區(qū)內(nèi)運(yùn)行，從而引發(fā)了風(fēng)機(jī)喘振的情況。

其次，調(diào)整不及時(shí)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，一次風(fēng)壓也隨之發(fā)生變化時(shí)，兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出力也發(fā)生變化，當(dāng)高負(fù)荷時(shí)，一次風(fēng)機(jī)的出口失速壓力線非常地接近，沒有及時(shí)調(diào)整兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出力偏差，那么一次風(fēng)機(jī)就會(huì)超負(fù)荷運(yùn)行，也使其逐漸地進(jìn)入到了變化、擾動(dòng)失速區(qū)，是出現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)喘振故障的重要原因之一。

除此之外，還需要運(yùn)行人員堅(jiān)強(qiáng)監(jiān)視調(diào)整。運(yùn)行中磨煤機(jī)入口風(fēng)量較大，使磨煤機(jī)出口溫度不好控制，此時(shí)若采用提高一次風(fēng)機(jī)出口壓力的辦法降低磨煤機(jī)出口溫度極易造成一次風(fēng)壓達(dá)到不穩(wěn)定區(qū)域而造成一次風(fēng)機(jī)喘振故障。

四、防范措施

對(duì)該600MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)喘振的原因分析，具體情況已經(jīng)闡述完成，那么我們需要結(jié)合實(shí)際情況綜合分析，制定相關(guān)防范措施。

1.在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)空預(yù)器的吹灰，防止由于空預(yù)器阻力增大，使整個(gè)一次風(fēng)系統(tǒng)阻力增大。同時(shí)，利用檢修機(jī)會(huì)，裝設(shè)空預(yù)器在線水沖洗裝置，當(dāng)堵灰嚴(yán)重時(shí)及時(shí)進(jìn)行沖洗。

2.在高負(fù)荷時(shí)加強(qiáng)監(jiān)視一次風(fēng)機(jī)電流的變化，當(dāng)出現(xiàn)一臺(tái)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉持續(xù)開大，但電流、流量增長不快時(shí)及時(shí)干預(yù)調(diào)整;當(dāng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)出力不平衡時(shí)，及時(shí)調(diào)整出力低的風(fēng)機(jī)動(dòng)葉偏置，保持兩臺(tái)風(fēng)機(jī)出力相同，并注意監(jiān)視一次風(fēng)機(jī)控制油壓力變化，壓力升高說明動(dòng)葉有卡澀現(xiàn)象，立即停止機(jī)組漲負(fù)荷，降低風(fēng)機(jī)出力，正常運(yùn)行時(shí)控制A側(cè)風(fēng)機(jī)出力略大于B側(cè)。

3.在對(duì)運(yùn)行一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，要嚴(yán)格遵守一次風(fēng)機(jī)特性曲線，保證一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行在工作區(qū)防止發(fā)生喘振，禁止一次風(fēng)機(jī)在非工作區(qū)運(yùn)行。

4.由于一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)阻力較大，磨煤機(jī)冷一次風(fēng)母管設(shè)計(jì)余量小，機(jī)組在不同負(fù)荷點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)機(jī)基本在喘振的邊界運(yùn)行，為防止一次風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振，建議風(fēng)機(jī)應(yīng)在下表工況條件下運(yùn)行：

5.機(jī)組磨煤機(jī)正常運(yùn)行中，在磨出口風(fēng)溫允許的情況下，各運(yùn)行磨煤機(jī)入口風(fēng)量應(yīng)通過增加磨入口風(fēng)量正偏置的方法來提高風(fēng)量自動(dòng)設(shè)定值，使磨煤機(jī)在較大風(fēng)量下運(yùn)行，從而使一次風(fēng)機(jī)可以在低壓頭大風(fēng)量下運(yùn)行，這樣可以使風(fēng)機(jī)在距喘振邊界較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)行。

6.機(jī)組正常運(yùn)行中，需加強(qiáng)各臺(tái)運(yùn)行磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)門監(jiān)視，如果大部分運(yùn)行磨冷、熱風(fēng)門開度均小于65%，應(yīng)立即減小一次風(fēng)壓設(shè)定值，自動(dòng)開大各運(yùn)行磨的冷、熱風(fēng)門開度以減小一次風(fēng)道系統(tǒng)阻力以防止發(fā)生喘振現(xiàn)象，在任一磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)門開度均全開時(shí)，絕不允許一次風(fēng)設(shè)定值加正偏置，并應(yīng)適當(dāng)降低一次風(fēng)壓力設(shè)定值使一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行增加穩(wěn)定性。

7.在發(fā)生運(yùn)行磨跳閘時(shí)，由于一次風(fēng)系統(tǒng)余量較小，極易造成一次風(fēng)機(jī)的喘振，因此建議當(dāng)發(fā)生磨煤機(jī)跳閘磨煤機(jī)入口門快速關(guān)閉時(shí)，應(yīng)根據(jù)情況及時(shí)解除一次風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)，手動(dòng)減小一次風(fēng)機(jī)的導(dǎo)葉開度以降低一次風(fēng)壓力保證一次風(fēng)機(jī)在工作區(qū)內(nèi)工作，同時(shí)注意監(jiān)視運(yùn)行磨煤機(jī)的風(fēng)量及磨煤機(jī)出口風(fēng)溫防止堵磨。

結(jié)語

綜上所述，針對(duì)該電廠的一次風(fēng)機(jī)喘振的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)空預(yù)器堵塞、運(yùn)行調(diào)整、風(fēng)機(jī)出口壓力等問題進(jìn)行了詳細(xì)地分析，針對(duì)每項(xiàng)故障都提出了相應(yīng)的有效解決措施。此外，還需加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場的管理與監(jiān)督，各生產(chǎn)部門人員之間都能夠在日常的崗位工作中恪盡職守，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，并有針對(duì)性地解決，以確保一次風(fēng)機(jī)能夠在良好的狀態(tài)下安全運(yùn)行，不斷的提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]李炎章.600 MW機(jī)組一次風(fēng)機(jī)喘振原因分析及防范措施[J].電工技術(shù)，2018（14）：49-50.

[2]陳磊.1000 MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)失速原因分析及防范措施[J].設(shè)備管理與維修，2018（10）：62-63.

[3]劉吉波.軸流風(fēng)機(jī)的脫流、喘振分析和防范措施[J].山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，33（6）：60-65.

[4]樂先濤.1000MW機(jī)組鍋爐一次風(fēng)機(jī)喘振原因分析及防范措施[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2017（5）：81-83.

[5]余國東.防止引風(fēng)機(jī)喘振的技術(shù)措施[J].硅谷，2013，6（11）：141，80.