一次風機喘振分析

趙智德

(廣東紅海灣發電有限公司，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，鍋爐采用冷一次風正壓直吹式制粉系統，一次風機2 臺雙級動葉可調軸流式風機，配置6臺中速磨煤機(5 運1 備),每臺鍋爐配備2 臺50% BMCR 容量的三分倉回轉容克式空氣預熱器。 發生多次了一次風機搶風的異常。

1 正常運行工況分析

一次風機運行方式為并列運行的。 失速線左上方為風機喘振區，失速線右下方為風機穩定運行區。當性能和動葉開度完全相同的2 臺一次風機并列運行時，它們的工作點將重合。 而實際并列運行的2 臺一次風機，由于特性不可能完全一致，動葉實際開度也存在偏差。假設相同開度下出力較小的為A 風機， 出力較大的為B 風機， 正常狀態下，一次風母管壓力為P1 時，A 一次風機的工作點為A1，B 一次風機的工作點為B1；一次風母管壓力為P2（P2>P1）時，A 一次風機的工作點為A2，B 一次風機的工作點為B2。 由于A1、B1、A2、B2 等工作點都在相應動葉開度下失速線的右下方，所以即使2 臺風機動葉角度不一致或風量有較大差異，2 臺一次風機也能穩定運行，不會發生喘振。 動葉可調軸流風機并列運行曲線。

2 一次風機喘振原因理論分析及解決方法

圖1

2.1 一次風母管壓力（風阻）突然增加引起一次風機喘振

圖例分析：如圖1，假設AB 一次風機分別工作在A1、B1 工作點，若此時母管壓力突然由P1 增加到P2， 由于一次風機動葉來不及動作， 所以AB 一次風機的工作點變成A3、B3，A 一次風機就落入喘振區。

如機組正常運行中，一臺以上的磨煤機跳閘；在冷、熱風門保持較大開度的情況下停運磨煤機。 以上兩種情況均容易引起一次風機喘振。

解決方法：

磨煤機跳閘時，可通過邏輯設定快速（超遲）關小一次風機動葉開度來防止喘振，此法在某電廠已得到成功應用。

正常停運磨煤機時，關閉冷熱風調節門時要緩慢，盡量維持風機出口和熱一次風母管壓力不變，等熱一次風母管壓力回到設定壓力方可停運磨煤機，停磨時，確認熱風調整門全關，冷風調整門開度小于30%。

2.2 一次風機定壓運行，隨著負荷降低，通風量逐漸減小，在高風壓低流量的工況下，引起一次風機喘振

圖例分析：如圖1，假設AB 一次風機分別工作在A2、B2 工作點，維持母管壓力P2 不變， 逐漸減小通風量，AB 一次風機的工作點由A2、B2 逐漸向A3、B3 移動，A 一次風機就會落入喘振區。

實例：機組正常運行中，維持一次風母管壓力8kPa 不變，系統從4套制粉系統變成3 套制粉系統運行時，容易引起2 爐A 一次風機喘振。

解決方法：

在保證制粉系統出力的情況下，一次風機采用變壓運行方式。 如圖1， 將一次風母管壓力由P2 將至P1，AB 一次風機的工作點將由A3、B3 變為A1、B1，從而遠離喘振區。

采取增加A 一次風機偏置， 讓A 一次風機出力略大于B 一次風機，即讓A 一次風機的工作點遠離喘振區，也可以有效防止一次風機喘振。

開啟一臺備用磨煤機通風，增加一次系統通風量，確保一次風機的最小通風量大于一定數值，也可以使一次風機遠離喘振區，有效防止一次風機喘振。

2.3 一次風系統風阻不斷增加，在相同通風量的情況下，一次風母管壓力不正常上升，最終引起一次風機喘振

圖例分析：如圖1，在系統通風量Q 不變的情況下，隨著系統風阻的不斷增加，AB 一次風機的工作點都將不斷上移，最終進入喘振區。

實例：空預器換熱元件積灰嚴重，風道堵塞引發一次風機喘振。解決方法：

必須按照定期工作每個班對空預器吹灰，減少風道阻力。 可以多次連續進行空預器吹灰。

3 電廠2A 一次風機喘振原因分析及解決方法：

1）電廠2A 一次風機分別于5 月1 日13：15 和5 月2 日12：12 發生了兩次喘振，喘振前一次風系統主要參數如下：

（1）5 月1 日13：15，#2 機組負荷300MW，ADF 制粉系統運行，一次風8kpa 定壓運行，喘振前無停磨或跳磨等重大操作。

表1 磨煤機風門開度

表2 一次風機參數

（2）5 月2 日12：12，#2 機組負荷350MW，ACD 制粉系統運行，一次風8kpa 定壓運行，喘振前無停磨或跳磨等重大操作。

表3 磨煤機風門開度

表4 一次風機參數

2）從以上數據我們可以得出以下結論：

（1）相同開度下2A 一次風機出力小于2B 一次風機；

（2）動葉開度50%左右、出口風量小于280km3h、風壓大于或等于8kpa 時，2A 一次風機進入喘振區。

這與上面理論分析中第二種情況一致。所以解決方法也應該為以下3 點：

一次風機變壓運行，低負荷時適當調低一次風母管風壓設定；

增加A 一次風機動葉開度， 使2A 一次風機大于2B 一次風機出力；

增加總通風量，使2A 一次風機出口風量大于280km3h。

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