試析300 MW燃煤發電機組引風機搶風與失速的相關技術改造工作

劉波

摘 要：文章針對某廠300 MW燃煤發電組的兩臺引風機作為研究對象，對其運行過程出現的失速現象進行研究。在對其進行失速診斷熱態研究時發現，該風機的設計參數與鍋爐在實際運行中所使用的參數存在較大偏差，相關數據不符，風機工作狀態經常接近失速區，并發生失速現象。面對出現的相關問題，文章將對其技術改造建議及方案進行論述。

關鍵詞：300 MW燃煤發電機組；引風機搶風；引風機失速

中圖分類號：TM621.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0005-02

1 300 MW燃煤發電機組設備基本數據概述

該燃煤發電機組配有鍋爐設備，鍋爐設備煙風系統有兩臺FAF19-9.5-1型動葉調節軸流式送風機、兩臺SAF26.6-15-1型動葉調節軸流式引風機、兩臺1894B/1000型離心式一次風機、兩臺三分倉雙密封結構容克式空氣預熱器。以上設備共同組成了燃煤發電機組的鍋爐煙風系統。其次，其煙氣系統也是相關機組組成中不可忽略的主要設備，在進行煤炭燃燒的過程中，煤煙會離開爐膛，然后依次經過過熱器、再熱器、等對流受熱面，通過管道進入空氣預熱器當中，之后通過經典除塵器隨著垂直方向進入引風機中。在引風機與煙囪的中間是煙氣濕法脫硫系統，當煙氣出來后會在引風機的吸引下進入脫硫系統中，最終經過煙囪被排入大氣中。一般在脫硫系統與引風機之間都會安裝旁路擋板，一旦脫硫系統出現故障，可以通過擋板引導，使煙氣直接進入煙囪中排入大氣。

2 300 MW燃煤發電機組引風機試驗簡述

機組在進行正常平穩運行期間，鍋爐負荷分別在100%、80%、60%時對機組的兩臺引風機的所有參數等信息進行收集。按照實驗要求，將當日機器工作工況調整為300 MW、240 MW和185 MW三個工況標準，進行信息的采集。在進行實驗的過程中，相關數據處理算法應該按照國家制定的標準進行，相關各項數據的獲取必須是在機器正常狀態下得到的，然后對不同工況下保持穩定的機組進行分析。在數據測量中需要對引風機的風量進出口靜壓力值、風機消耗功率等進行詳細的獲取、記錄。

3 試驗結果及分析

在對該機組兩臺引風機進行處理調平時依舊無法使其正常穩定的運轉，為了避免其出現失速現象，通常使A、B側兩臺引風機一臺高出力、一臺低出力，在進行試驗的過程中也是如此。當機組運行處于300 MW工況條件下B側引風機的工作點處于失速線上，當機組運行在240 MW、185 MW工況下的時候A側引風機的工作點，則非常接近失速。

在進行平均阻力曲線的研究中可以取AB兩側風機的流量平均值代替，但是風機全壓不能平均。在185 MW工況的基礎上，兩側風機的全壓比較接近；在240 MW工況下兩側全壓存在一定差異；在300 MW工況下，兩側全壓的差異非常明顯。這些與理論分析結果大致相同。通過理論分析可以得出，阻力與流量成成比例關系，在引風機負荷較小時，AB兩側的引風量差異不大、風壓基本一致；當符合不斷增大時，二者的引風量及風壓也隨之變大。所以其平均阻力曲線應取185/240 MW工況下兩組風機的風壓平均值進行計算；在300 MW時，可以去兩側風機的平均風壓，然后根據實際經驗對其進行修正，由此對平均阻力曲線進行繪制。

經過對平均阻力曲線分析發現，其位于軸流風機-38 °以下，僅為全部開度的35%，而300 MW工況下需要引風機的開度在35%基礎左右進行調平運行，由此可以說明其裕量過大。

在185 MW工況下，引風機的工作點<60 °，當經過風機的煙氣出現波動的時候，風機就會收到影響，出現失速、搶風等現象，這種現象往往是不被允許出現的。

在240 MW下運行時，引風機的工作點開度在-50 °左右，但是其在-60 °開度時出現了馬鞍形，在此區間內逐漸減小，當>-60 °時開度線也變化為了馬鞍形，進入了不穩定區。

經過上述分析，可以得出風機設計參數的裕量過大，導致引風機被迫在小開度區間長期運行，在三種工況下的兩臺引風機調平運行試驗中，其工作點都靠近或位于不穩定區域，一旦煙氣在通過風機時出現波動，必然會導致風機出現失速、搶風等現象，這就是導致引風機調平運行經常發生失速、搶風等問題的主要原因。

4 引風機改造建議

在進行技術改造之前需要對引風機調節葉片等進行參數校正，然后對失速報警裝置進行檢測修理，在設備上安裝壓力、流量等測量儀表。

長時間在小開度下進行引風機的運行會嚴重影響其運行效率及安全性。在進行調試及技術改造中獲得準確的數據十分的關鍵。所以在對機組進行改造時需要對各項結果進行合理的獲取，見表1。通過表1可以認定引風機設計參數受到爐煤質變因素影響。

空氣預熱器的阻力變化對煙囪管道的阻力影響最為明顯，相關測量結果，見表2。

通過表2可以得出如下結論：如果單一以一臺空氣預熱器數值作為計算標準，將高于設計數據，所以應該以兩臺爐熱所測得的空氣預熱阻力平均值確定引風機設計參數。

對引風機不同工況下的引風機人口煙氣參數進行分析，見表3 。

濕法脫硫系統位于引風機之后，所以對前煙道的影響非常小，開脫硫系統中安置有增壓風機，用以對脫硫系統工作產生的阻力進行克制，該增壓風機在工作中可以產生一些抽力，有助于前煙氣的排放，所以其對引風機出煙口系統的影響較小。總而言之，在進行改造風機的過程中，應該以1#爐所收集的引風機熱態試驗數據為基礎。

5 引風機改造方案

通過相關數據的計算與研究，發現當葉輪的直徑在2.56 m的動葉可調軸流式風機可以滿足相關設計的引風機設計需求。首先其在300 MW工況下的效率>81%，在TB點的效率也大于73%。在三種工況下，引風機的運行均在要求的穩定工作區域之內，其工況/工況點/開度線開度分別是185 MW/-51 °/23%，300 MW/-8 °/64%，TB點/23 °/93%，引風機工作狀態依舊略有裕量，相關各工況點開度參數與選用風機型號十分匹配。在平均阻力曲線數據的分析中，后兩組工況點數據均與失速線有較大距離，而第一組工況則離時速點較近，但是該店的引風機失速裕度仍然比要求大，相關風壓失速裕度依舊符合引風機使用規定。

6 結 語

綜上所述，本文對300 MW燃煤發電機組引風機的失速、搶風等運行問題進行了分析，并就相關技術改造及方案改造建議進行了論述，為有效消除引風機失速、搶風等故障現象提出了有效的解決對策，從而確保了300 MW燃煤發電機組的平穩、可靠運行。

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