一次風(fēng)機(jī)失速的原因分析與防范措施

殷炳毅，牛樹森，沈赫男

（華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204）

一次風(fēng)機(jī)失速的原因分析與防范措施

殷炳毅，牛樹森，沈赫男

（華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204）

介紹了某發(fā)電公司因一次風(fēng)機(jī)失速而導(dǎo)致鍋爐主燃料跳閘的問題，分析了一次風(fēng)機(jī)失速的原因，提出了防范措施，完善了一次風(fēng)機(jī)快減負(fù)荷保護(hù)邏輯。在增加一次風(fēng)壓低快減負(fù)荷保護(hù)邏輯后，可有效防止因一次風(fēng)機(jī)失速而導(dǎo)致的鍋爐主燃料跳閘，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。

一次風(fēng)機(jī)；失速；快減負(fù)荷保護(hù)邏輯

1 存在的問題

某發(fā)電公司＃3機(jī)組為670MW超臨界機(jī)組，鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)采用平衡通風(fēng)方式，鍋爐原配備的一次風(fēng)機(jī)為1888AZ／1140型雙吸離心式風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)自投運(yùn)以來一直存在運(yùn)行效率偏低、能耗偏高的問題。2011年4月，實(shí)施了一次風(fēng)機(jī)軸流改造，改造為PAF18.3-13.3-2型雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。2012年4月16日，＃3機(jī)組負(fù)荷609.5MW，機(jī)組協(xié)調(diào)運(yùn)行方式在投，投煤量約 300 t／h，爐膛壓力在-50Pa左右波動(dòng)，A，B，C，E，F(xiàn)磨煤機(jī)運(yùn)行，其中E，F(xiàn)磨煤機(jī)容量風(fēng)在自動(dòng)狀態(tài)。在3A一次風(fēng)機(jī)失速報(bào)警后，E，A，B，F(xiàn)，C磨煤機(jī)相繼跳閘，鍋爐主燃料跳閘（MFT）觸發(fā)，機(jī)組跳閘，首出原因?yàn)椤盃t膛壓力低”。

2 原因分析與防范措施

2.1 原因分析

在3A一次風(fēng)機(jī)失速報(bào)警后，一次風(fēng)量急劇下降，熱一次風(fēng)量不能滿足5臺(tái)磨煤機(jī)所需風(fēng)量，熱一次風(fēng)道壓力由11.41 kPa下降至6.53 kPa，一次風(fēng)壓力過低，噴燃器出粉量減少或短時(shí)停止，爐膛燃燒受到擾動(dòng)后穩(wěn)燃性變差，火檢失火，E，A，B，F(xiàn)，C磨煤機(jī)相繼跳閘，爐膛滅火，“爐膛壓力低低”信號(hào)發(fā)出，鍋爐MFT。

2臺(tái)并列運(yùn)行的軸流風(fēng)機(jī)一般只是單臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)生失速，不會(huì)出現(xiàn)2臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)失速［1］，失速的主要原因是壓頭高、流量低，導(dǎo)致運(yùn)行工況接近不穩(wěn)定工作區(qū)。自一次風(fēng)機(jī)改造投運(yùn)后，相同出口壓力時(shí)3A一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度和電動(dòng)機(jī)電流一直較3B一次風(fēng)機(jī)大，其差值隨運(yùn)行時(shí)間的增加呈擴(kuò)大趨勢(shì)。失速發(fā)生前，兩側(cè)風(fēng)機(jī)的出口風(fēng)壓基本相同，3A較3B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度大20%、電流大23A，由此分析3A一次風(fēng)機(jī)存在性能下降的問題，3A一次風(fēng)機(jī)失速線降低，導(dǎo)致3A一次風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行點(diǎn)接近3A一次風(fēng)機(jī)性能變化后的不穩(wěn)定工作區(qū)，在3A一次風(fēng)機(jī)出口壓力或流量在受到輕微擾動(dòng)后，3A一次風(fēng)機(jī)容易發(fā)生失速。

2.2 相關(guān)防范措施

為防止一次風(fēng)機(jī)發(fā)生失速并避免失速后機(jī)組跳閘，從運(yùn)行方面提出以下調(diào)整措施。

（1）優(yōu)化制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，確定合理的一次風(fēng)壓力值。在正常運(yùn)行中，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷狀況控制好一次風(fēng)壓，當(dāng)升負(fù)荷時(shí)，先開大磨煤機(jī)容量風(fēng)門，再提高一次風(fēng)壓力；當(dāng)降負(fù)荷時(shí)，先降低一次風(fēng)壓力，然后關(guān)小磨煤機(jī)容量風(fēng)門，力爭(zhēng)做到壓力、流量相匹配，防止一次風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)。

（2）在進(jìn)行磨煤機(jī)啟、停操作過程中，應(yīng)控制開、關(guān)熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的速率，當(dāng)熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板全關(guān)后，方能允許關(guān)閉關(guān)斷門，避免一次風(fēng)壓力大幅波動(dòng)。

（3）若一次風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)，要快速將一次風(fēng)機(jī)由自動(dòng)切為手動(dòng)；快速調(diào)整2臺(tái)風(fēng)機(jī)的出力，關(guān)小搶風(fēng)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度，必要時(shí)切上層磨煤機(jī)；在調(diào)整風(fēng)機(jī)出力時(shí)，應(yīng)注意粉管風(fēng)速不能太低。

2.3 一次風(fēng)機(jī)快減負(fù)荷（RB）保護(hù)邏輯完善及效果

完善一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)邏輯，增加一次風(fēng)壓低RB保護(hù)，增加一次風(fēng)機(jī)失速報(bào)警光字牌和語音報(bào)警，為運(yùn)行人員及時(shí)處理風(fēng)機(jī)失速故障爭(zhēng)取足夠時(shí)間。

2.3.1 一次風(fēng)機(jī)RB功能完善

原一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)觸發(fā)邏輯（如圖1所示）為：一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)投入、機(jī)組負(fù)荷指令≥300 MW、任意一臺(tái)一次風(fēng)機(jī)停止這3個(gè)條件同時(shí)滿足。保護(hù)觸發(fā)后執(zhí)行降負(fù)荷和跳磨投油程序，自上而下每隔10 s跳1臺(tái)磨煤機(jī)，最終保留3臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，同時(shí)每隔5 s投入AB層1支油槍（共4支），目標(biāo)負(fù)荷為300MW。

圖1 一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)觸發(fā)邏輯

若一次風(fēng)機(jī)發(fā)生失速，必然會(huì)引起一次風(fēng)流量降低和一次風(fēng)壓減小，導(dǎo)致機(jī)組出力下降。因此，需要在原一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)中增加一次風(fēng)壓RB保護(hù)邏輯，以防止因一次風(fēng)機(jī)失速而導(dǎo)致機(jī)組跳閘。一次風(fēng)壓RB保護(hù)觸發(fā)條件為：一次風(fēng)壓RB保護(hù)功能投入、機(jī)組負(fù)荷指令≥450MW、任意一側(cè)一次風(fēng)壓≤6.5 kPa這3個(gè)條件同時(shí)滿足。在一次風(fēng)機(jī)失速發(fā)生時(shí)，切除對(duì)應(yīng)一次風(fēng)機(jī)自動(dòng)，其他保護(hù)聯(lián)動(dòng)邏輯應(yīng)與原一次風(fēng)機(jī)RB一致，目標(biāo)負(fù)荷仍為300MW。

在非一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)動(dòng)作時(shí)，為防止跳磨投油而引起一次風(fēng)流量迅速降低可能導(dǎo)致的一次風(fēng)機(jī)失速，當(dāng)非一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)發(fā)生時(shí)，若一次風(fēng)壓力設(shè)定值超過10.5 kPa則強(qiáng)制下調(diào)1 kPa，降壓速度設(shè)置為10 s，恢復(fù)原定值速度設(shè)置為900 s。

2.3.2 一次風(fēng)機(jī)RB功能完善后的實(shí)際效果

2013-04-12 T 16：36：53，＃3機(jī)組負(fù)荷621.9 MW時(shí)，3A一次風(fēng)機(jī)喘振報(bào)警，3A一次風(fēng)機(jī)出口壓力由11.42 kPa降到6.50 kPa，一次風(fēng)壓RB觸發(fā)，執(zhí)行相應(yīng)的跳磨投油程序。16：47：14，3A一次風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象得以恢復(fù)，3A一次風(fēng)機(jī)出口壓力恢復(fù)正常，有效避免了一次機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)事故的發(fā)生。

3 結(jié)束語

失速會(huì)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅，在正常運(yùn)行中，要根據(jù)負(fù)荷控制好一次風(fēng)壓，避免一次風(fēng)壓大幅波動(dòng)，做到壓力和流量相匹配，防止風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)。通過增加一次風(fēng)壓低RB保護(hù)邏輯，完善了一次風(fēng)機(jī)RB保護(hù)功能，能有效防止因一次風(fēng)機(jī)失速導(dǎo)致的鍋爐跳閘，給機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行增加重要保障。

［1］李春宏.軸流風(fēng)機(jī)失速與喘振分析及處理［J］.熱力發(fā)電，2008，37（3）：76-78.

（本文責(zé)編：王書平）

TK 223.26

：B

：1674-1951（2015）02-0057-02

殷炳毅（1983—），男，山東沾化人，工程師，工學(xué)碩士，從事電廠熱工控制系統(tǒng)維護(hù)方面的工作（E-mail：k_yby＠126.com）。

2013-09-09；

2014-11-05