300MW燃煤電站鍋爐軸流式引風機搶風的原因分析及處理

馮仁海， 鄭 利， 閆海靜

（十里泉電廠，山東 棗莊 277103）

300MW燃煤電站鍋爐軸流式引風機搶風的原因分析及處理

馮仁海， 鄭 利， 閆海靜

（十里泉電廠，山東 棗莊 277103）

針對燃煤電廠鍋爐，因系統改造等因素影響，導致并列運行的軸流式風機頻繁發生搶風的異常，通過對生產現場實際進行全面系統分析，采取優化空預器吹灰方案、對脫硝噴氨格柵調平等措施，降低煙道系統阻力后，徹底解決了生產中的一大“頑疾”。該成功經驗和科學做法具有較好的推廣和借鑒意義。

引風機； 搶風； 原因分析； 處理

0 引言

十里泉發電廠#6鍋爐為某鍋爐廠采用美國CE燃燒工程公司技術制造，型號為HG1021/18.2-YM9的燃煤鍋爐。為達到國家最新的環保排放標準，于2011年4月，對#6鍋爐進行低氮燃燒改造，對原電除塵器進行了電-袋增容改造，同步將引風機改造成靜葉可調軸流風機，并進行變頻節能改造，實現引風機變速調節。在2013年5月又進行了脫硝裝置改造，即在省煤器與空預器之間增加了SCR脫硝裝置，于同年7月脫硝改造完成并投入運行。

1 機組運行存在的問題

該發電廠#6鍋爐經上述改造后，并聯運行的引風機經常發生搶風異常，2013年12月至2014年1月，#6鍋爐引風機共發生7次搶風，累計123.7h。每次異常發生后，機組被迫降低負荷運行，無法滿足電網對負荷的調度要求。引風機發生搶風，導致爐膛負壓快速嚴重變正且劇烈波動，鍋爐本體關閉不嚴的觀火孔、檢查門等處向外噴出大量火焰，將爐墻周圍的熱控電纜、元件燒損，影響燃燒器火檢信號、一次風速等多種熱控信號無法正常工作。爐膛負壓的劇烈波動，威脅鍋爐的燃燒穩定和安全運行，同時，還可能會造成引風機因超出力運行使電機被燒壞，甚至導致鍋爐MFT保護動作跳閘。

2 異常原因分析及處置措施

針對機組存在的以上異常現象，為徹底消除該異常隱患，確保機組能夠長期、安全、穩定運行，通過查閱設備資料、開展現場系統檢查等活動，對相關數據進行統計和分析，采取系列有效技術措施后，將引風機的搶風異常徹底消除。

2.1 引風機搶風的時間統計

通過對#6鍋爐引風機2013年12月至2014年1月搶風時間統計和分析（見表1）得出，搶風率=61.85/（24×31）×100%=8.31%，搶風率=月平均搶風故障時間/月機組運行時間。

表1 #6鍋爐引風機搶風時間統計Tab.1#6 Boiler induced draft fan scrambling time statistics

2.2 引風機搶風的主要原因分析

針對鍋爐并聯運行的軸流式引風機發生搶風的原因，參照風機特性曲線、查找風機實際工作點位置，進一步分析發現，風煙系統阻力增大是導致#6鍋爐引風機發生搶風的主要原因，人員操作不當等其它原因為次要影響因素（見表2）。

表2 #6鍋爐引風機搶風原因統計Tab.2#6 Boiler induced draft fan scrambling causes statistics

對#6鍋爐風煙系統的空預器、電袋除塵器、脫硝系統的進出口差壓進行統計分析發現，隨機組運行時間的增長，空預器與電袋除塵器的阻力增加過快是造成引風機搶風的主要因素（如圖1所示）。

圖1 #6鍋爐空預器、電袋除塵器、脫硝系統進出口差壓變化趨勢圖Fig.1 #6 Boile air preheater,electric bag filter,denitrification system import and export differential pressure trend

通過以上發現可以看出，風煙系統阻力增加這一因素占比達99.03%，只要解決影響風煙系統阻力增加的主要因素,搶風故障就可以大幅減少，通過相關技術措施的實施，消除引風機搶風異常是切實可行的。

2.3 空預器差壓增大的原因分析及處理

2.3.1 空預器吹灰方式的影響及方案優化

對2013年7月至2014年1月期間，#6鍋爐A、B側空預器差壓平均完成值進行統計、分析（見表3）看出，其差壓值在多數運行時間內，高出改造的運行差壓值，且高出了其合理控制值1000Pa的范圍。同時，通過相關數據分析發現，原吹灰規定已不能滿足現工況要求。

表3 #6鍋爐空預器差壓完成值統計Tab.3 #6 Boiler air preheater differential pressure completion value statistics

針對該影響因素，結合生產現場實際，對空預器吹灰方案進行了優化和完善，

（1）提高空預器吹灰汽源壓力，將空預器吹灰汽源壓力由1.1MPa提高到1.5MPa；

（2）增加空預器蒸汽吹灰頻次，由原每天早班和前夜各吹灰一次，改為每班吹灰一次；

（3）優化空預器吹灰方式，為增強吹灰效果，吹灰方式由原來自動兩側同時進行，改成手動、單側進行，確保吹灰汽源壓力能夠滿足要求。

（4）增設空預器聲波吹灰系統，在A、B空預器的熱端，同時增加空預器聲波吹灰器，保持連續吹灰。

2.3.2 脫硝系統噴氨均勻性影響與調平

導致#6鍋爐A、B空預器出現壓差增大的原因，還有可能是新投運的脫硝系統的氨逃逸高，造成空預器發生積灰堵塞所致。于是組織對A、B側SCR系統煙氣流場與噴氨量分布情況進行現場測量和試驗（測量數據見表4）。

表4 調平前#6鍋爐A、B側SCR系統煙氣流場與噴氨量測量數據Tab.4 #6 Boile A B side of SCR unbalanced gas flow field and spray ammonia measurement data

由現場標定結果看出，A、B側的噴氨格柵噴氨量存在不均勻性。煙氣流場與噴氨量分布不匹配，導致局部氮氧化物濃度分布不均勻，存在脫硝裝置局部氨逃逸高的現象，造成空預器換熱元件因積灰阻力增大，差壓升高。

針對該影響因素，委托電力科學院組織對該噴氨格柵噴進行全面、細致的測量和標定，通過現場試驗的方法對各噴氨格柵的噴氨量進行調整，對脫硝裝置出口氮氧化物濃度進行調平，均勻性大幅提高，噴氨量和氨逃逸率明顯降低（見表5）。

表5 調平后#6鍋爐A、B側脫硝系統煙氣流場與噴氨量測量數據Tab.5 #6 Boile A B side of SCR balanced gas flow field and spray ammonia measurement data

通過對運行操作和調整進行排查發現，機組運行工況發生較大變化時，尤其是機組在低負荷運行期間，因操作調節不及時造成運行氧量控制偏高，上部燃盡風和主燃區配風方式不合理，使爐膛出口氮氧化物濃度保持較高，為脫硝系統的噴氨量增大、氨逃逸升高埋下隱患。為消除該因素影響，運行人員結合機組運行實際情況，及時優化和完善#6鍋爐燃燒調整措施，并跟蹤監督落實。同時，督促熱控專業對#6鍋爐送風機“自動控制”進行優化，確保運行氧量控制合理。

2.4 電除塵差壓升高原因分析及處理

通過近期相關運行數據統計分析發現，新改造的電袋式除塵器運行差壓較之前明顯升高（見表6）。經全面分析和現場檢查發現，原電除塵留作備用的濕式除灰落灰管道內，還有水封介質運行，保持負壓運行的電袋除塵器通過該落灰管吸入大量水汽，導致除塵布袋表面濕度增大而吸附大量煙氣中灰塵，導致該除塵器阻力大幅增加。

表6 #6鍋爐除塵器運行差壓值統計Tab.6 #6 Boiler dust collector operating differential pressure statistics

結合該項影響因素，及時組織將除塵器所有留存的濕式除灰落灰管口進行封堵，并制定計劃利用機組停運機會全部割除。

3 結論

通過以上系列技術攻關活動的開展，從現場現狀調查、技術討論、制定應對技術措施和組織實施、效果檢驗等工作，較好地解決了#6鍋爐引風機搶風的問題，搶風故障大幅降低。機組設備系統、運行方式得到合理優化的同時，機組安全穩定運行的基礎進一步得到夯實，實現了機組安全和效益的雙贏（見表7）。

表7 #6鍋爐實施前后引風機搶風率對比Tab.7 #6 Boiler before and after the implementation of the wind fan ratio comparison

4 經濟效益分析

4.1 經濟效益及計算

（1）通過機組實時數據系統，統計出2013年12月至2014年1月期間，因#6鍋爐引風機搶風而被迫降低機組負荷時間為123.7小時，平均降低機組負荷6.0萬KW/h，共計損失電量約742.2萬KW/h，按每度電（KW/h）上網凈利潤0.16元計算，共計損失118.752萬元（見表8）。同時，因引風機搶風故障消除，可挽回熱控元件損失約31.9萬元（見表9）。

（2）購置、安裝2臺空預器的聲波吹灰器供計發生費用為95萬元。

由以上統計可以得出，技術實施后所獲得的經濟效益為：

118.752+31.9-95=55.652（萬元）

表8 電量損失效益Tab.8 Power loss benefit

表9 熱控元件損失費用Tab.9 Loss of thermal control components

5 結語

通過該技術攻關活動的開展，徹底消除了機組存在的生產隱患，進一步凈化機組安全生產環境，夯實了#6機組穩定運行的基礎，實現了機組的固本強基，為確保機組長期、安全、高效運行提供重要保障。同時也進一步豐富了運行人員工作經驗，提高了解決生產問題的工作能力，同時為其他同類型的機組解決該類問題的提供了科學依據和成功借鑒經驗。

[1]QW/04.17.00.0101-2014.十里泉發電廠330MW機組集控運行規程[S].

[2]毛正孝.泵與風機[M].北京:中國電力出版社,2002.

Cause Analysis and Treatment on the Problem of Scrambling for Air of Axial in-duced Draft Fans in 300MW Coal-fired Power Plant

FENG Renhai， ZHENG Li， YAN Haijing
（Shiliquan Power Plant，Zaozhuang 277103，China）

This paper is aimed at coal-fired power station boilers with the problem of scrambling for air often occurred in the axial in-duced draft fan which is existing between the fans connected in parallel operation，due to the factors such as system reform.Through the overall system analysis of the production site,optimizing the air preheater sootprogram,leveling ammonia injection grid,and other measures,reduce the resistance of the flue system,we have completely solved thequot;stubborn diseasequot;in production.The successful experience and scientific practice has a good significance to generalization and reference.

Suction fan； Scrambling for air； Cause analysis；Treatment

TM621.2

B

2095-3429（2017）05-0051-04

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.05.012

2017-08-04

馮仁海（1972-），男，山東滕州人，本科，高級工程師，鍋爐運行專工，主要從事火電機組運行節能管理及電站鍋爐燃燒優化調整工作；

鄭利（1981-），男，江蘇徐州人，本科，技師，十里泉發電廠集控運行班長；

閆海靜（1976-），女，山東威海人，本科，助理工程師，十里泉發電廠化學運行主管。