320MW鍋爐引風(fēng)機(jī)失速原因分析與對(duì)策

王添恩

摘 要：由于320MW鍋爐引風(fēng)機(jī)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中具有低負(fù)荷以及機(jī)組高特征，因而導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)搶風(fēng)的現(xiàn)象，在一定程度上對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行造成了威脅。鑒于此，本文在對(duì)320MW鍋爐引風(fēng)機(jī)工作原理論述的基礎(chǔ)上對(duì)引風(fēng)機(jī)失速的原因進(jìn)行分析，并根據(jù)引風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況提出相關(guān)對(duì)策。旨在消除引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的異常與隱患，更好地掌握引風(fēng)機(jī)自身性能，提高設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：320MW 鍋爐 引風(fēng)機(jī) 失速 搶風(fēng)

中圖分類號(hào)：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）08（c）-0055-02

某電廠320WM鍋爐在機(jī)組鍋爐采用的是自然循環(huán)、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、前后墻對(duì)沖燃燒方式、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)汽包爐。采用的是兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)是引進(jìn)德國(guó)技術(shù)生產(chǎn)制造的SAF型電站動(dòng)葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)，動(dòng)葉調(diào)節(jié)式引風(fēng)機(jī)。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，引風(fēng)機(jī)常見(jiàn)的故障為選擇失速與喘振。現(xiàn)對(duì)此鍋爐引風(fēng)機(jī)的失速原因與對(duì)策進(jìn)行如下分析。

1 320WM鍋爐引風(fēng)機(jī)工作原理

鍋爐引風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)作的過(guò)程中，其運(yùn)行的基礎(chǔ)為機(jī)翼升力原理，并且被輸送提升增壓的流體其流動(dòng)的方向是沿著軸向方向進(jìn)行。

由于鍋爐引風(fēng)機(jī)的葉片外形如機(jī)翼，因而也可將引風(fēng)機(jī)葉片稱之為翼型葉片。而鍋爐引風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，流體繞過(guò)翼型時(shí)會(huì)于翼型的頂端分成兩段，其中一段流體流動(dòng)過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)翼型下的表面，而另一段流體流動(dòng)過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)翼型上表面。兩股流體在經(jīng)過(guò)翼型的上、下表面后將會(huì)匯合在翼型尾端，但是由于翼型的下表面的路徑要長(zhǎng)于上表面，因而其流速要明顯大于翼型的上表面，這就表示翼型的上表面壓強(qiáng)水平要大于下表面。正因?yàn)槿绱耍瑢?duì)于翼型的上表面流體會(huì)對(duì)其產(chǎn)生向下作用力F，與此同時(shí)對(duì)于流體，翼型也會(huì)產(chǎn)生一定的反作用力，也就是F `，F(xiàn) 的作用力與此作用力的方向與大小相反，并且F的作用力主要作用在流體上。因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)的葉片在流體中處于一個(gè)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，流體在葉片的上下表面將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較為急速的相對(duì)繞流，也就是說(shuō)對(duì)于流體葉片會(huì)產(chǎn)生一定的反作用力，也就是上述的F `，流體在反作用下就壓升到一定高度。

2 失速原因

320MW鍋爐引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速狀況時(shí)機(jī)組并未出現(xiàn)大幅度的運(yùn)行操作調(diào)整，因而其失速原因可以將運(yùn)行操作問(wèn)題進(jìn)行排除。除此之外，各個(gè)自動(dòng)處于一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為平穩(wěn)運(yùn)行的狀況，也并未出現(xiàn)大幅度自動(dòng)調(diào)節(jié)狀況。引風(fēng)機(jī)在出現(xiàn)失速事故前3min鍋爐增加了17t煤，經(jīng)過(guò)相關(guān)的分析，此項(xiàng)操作并不會(huì)惡化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況。在引風(fēng)機(jī)失速前后其壓升參數(shù)為：15：20，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的壓升分別為5.96kPa、5.96kPa；15：21，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的壓升分別為5.95kPa、5.93kPa；15：23，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的壓升分別為6.06kPa、6.06kPa；14：23：50，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的壓升分別為6.07kPa、6.09kPa；14：23：55，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的壓升分別為3.06kPa、3.78kPa。此時(shí)320MW鍋爐引風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中處于工況區(qū)域，出現(xiàn)了“搶風(fēng)”狀況。

2.1 旋轉(zhuǎn)失速

由于鍋爐引風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉片前后兩者之間存在一定的差壓，因而這就表明工作狀況在氣體不變的前提下，而動(dòng)葉的沖角a能夠在一定程度上決定動(dòng)葉差壓大型。而由于動(dòng)葉片在鍋爐引風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中所存在的加工誤差，使得在對(duì)動(dòng)葉片安裝的過(guò)程中，在葉輪入口處動(dòng)葉片角度所存在的誤差以及氣流流向并不是處于完全一致的狀況。因此，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中當(dāng)氣流沖角逐漸接近于一個(gè)臨界值時(shí)，某些葉片上變可能會(huì)出現(xiàn)失速的狀況。

2.2 喘振

喘振的發(fā)生會(huì)在一定程度上對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)與管道等設(shè)備造成破壞，從而對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全造成一定的威脅，見(jiàn)圖1。因而在為了避免此類狀況的發(fā)生，在實(shí)際運(yùn)作的過(guò)程中可以采用節(jié)流的方式來(lái)降低風(fēng)機(jī)的流量。當(dāng)風(fēng)道倒流進(jìn)入運(yùn)行的風(fēng)機(jī)中時(shí)，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)由K點(diǎn)轉(zhuǎn)移至C點(diǎn)。而由于故障風(fēng)機(jī)氣流的倒流，風(fēng)道系統(tǒng)中的風(fēng)量會(huì)迅速地減少，從而便會(huì)快速地降低風(fēng)道系統(tǒng)中的壓力，風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)就順著CD線下降至D點(diǎn)。當(dāng)風(fēng)道中的系統(tǒng)壓力降低到D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力時(shí)，故障的風(fēng)機(jī)便會(huì)開(kāi)始出力繼續(xù)將流量送出，風(fēng)道要求運(yùn)行風(fēng)機(jī)出口的壓力達(dá)到平衡，工況點(diǎn)便會(huì)從D點(diǎn)跳至F點(diǎn)。若機(jī)組要求的流量仍然要低于Qk，則上述的過(guò)程便會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，從而便導(dǎo)致鍋爐引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振。

3 相關(guān)對(duì)策

（1）在對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)安裝的過(guò)程中要嚴(yán)格地按照廠家的安裝說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，特別是在安裝動(dòng)葉片的過(guò)程中，一定要避免出現(xiàn)動(dòng)葉裝反的現(xiàn)象。

（2）入爐煤時(shí)要盡可能地保持干燥，從而便能在一定程度上降低煙氣中飛灰的濕度，確保其不容易附著在空氣預(yù)熱器傳熱元件上。并且由于空氣預(yù)熱器差壓小，因而兩側(cè)的風(fēng)機(jī)出力狀況在調(diào)整平衡后也不易發(fā)生“搶風(fēng)”的現(xiàn)象，從而避免引風(fēng)機(jī)失速的發(fā)生。

（3）進(jìn)一步加強(qiáng)吹灰工作力度，特別是對(duì)于空氣預(yù)熱器的吹灰工作。如有必要相關(guān)人員應(yīng)該適當(dāng)?shù)靥岣叽祷艺羝麎毫Α．?dāng)發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器出現(xiàn)非常嚴(yán)重的堵灰狀況時(shí)，且當(dāng)風(fēng)量一定而風(fēng)機(jī)壓頭增大的情況下，引風(fēng)機(jī)機(jī)組運(yùn)行狀況處于低負(fù)荷狀態(tài)時(shí)極其容易出現(xiàn)“搶風(fēng)”問(wèn)題。

（4）相關(guān)人員應(yīng)該積極地利用引風(fēng)機(jī)停機(jī)檢修的有利時(shí)機(jī)，將風(fēng)道內(nèi)的積灰等相關(guān)雜物清除，從而確保引風(fēng)機(jī)兩側(cè)風(fēng)道的通暢與相同的阻力。

（5）當(dāng)引風(fēng)機(jī)機(jī)組停運(yùn)時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該詳細(xì)且仔細(xì)地檢查鍋爐引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的各部件是否存在卡澀狀況與靈敏度狀況，特別是對(duì)于伺服閥以及調(diào)節(jié)桿，必須要確保引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉動(dòng)態(tài)試驗(yàn)合格后方能將兩者投入使用。除此之外，維修人員還應(yīng)該定期對(duì)引風(fēng)機(jī)的液壓油進(jìn)行化驗(yàn)，必須要保證液壓油的油質(zhì)合格且無(wú)任何雜物。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于320WM的鍋爐引風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)多次失速狀況，這就要求相關(guān)人員必須認(rèn)真分析，并查找失速出現(xiàn)的原因，根據(jù)引風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況制定相關(guān)的對(duì)策，以此來(lái)消除引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的異常與隱患，從而提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。除此之外，在日常工作中要加強(qiáng)及風(fēng)機(jī)動(dòng)葉可調(diào)的研究，以便能夠更好地掌握引風(fēng)機(jī)的自身性能，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中防止引風(fēng)機(jī)失速的發(fā)生，從而正確地處理事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)與機(jī)組的安全運(yùn)行。

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