電廠一次風(fēng)機失速原因分析及處理措施研究

鄭 彥

（神華（福州）羅源灣港電有限公司，福建福州 350000）

0 引言

隨著電力系統(tǒng)的商業(yè)化程度不斷提升，節(jié)能降耗、機組穩(wěn)定運行成為電廠市場競爭的關(guān)鍵。電廠的一次風(fēng)機是電廠鍋爐燃燒系統(tǒng)的重要設(shè)備，通過一次風(fēng)機將環(huán)境中的空氣一部分送到空預(yù)器加熱后的熱一次風(fēng)，與另一部分冷一次風(fēng)混合，用于干燥及輸送煤粉。一次風(fēng)壓由總?cè)剂狭繘Q定，直接關(guān)系到機組發(fā)電量的調(diào)節(jié)與經(jīng)濟運行的效果。

在實際運行過程中，如果出現(xiàn)一次風(fēng)機的失速異常，將對于機組的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行性就會產(chǎn)生較大影響，因此需要對一次風(fēng)機的故障進(jìn)行分析，并對故障的處理措施進(jìn)行說明，以期更好地預(yù)防和應(yīng)對此類故障的出現(xiàn)。下面主要結(jié)合某電廠出現(xiàn)的一次風(fēng)機失速的具體經(jīng)過情況，對一次風(fēng)機失速的處理和預(yù)防措施進(jìn)行分析和說明。

1 電廠一次風(fēng)機失速經(jīng)過分析

故障一次風(fēng)機設(shè)備的型號為ANT-2063/1250N。其中一次風(fēng)機的動葉可進(jìn)行調(diào)整，TB 點的工況風(fēng)量為727.9 t/h，THA 點的工況風(fēng)量為560 t/h，TB 點的工況風(fēng)機全壓為16 647.9 Pa，THA 點的工況風(fēng)機全壓為11 630.1 Pa。故障出現(xiàn)的時間為2018 年3 月。下面為具體的故障經(jīng)過。

（1）機組出現(xiàn)故障前的運行工況。4#機組有4 臺磨煤機，編號分別為A、B、C、D，其中有功功率為1016 MW，總風(fēng)量為3286.85 t/h，實際的總煤量為387.85 t/h，爐膛負(fù)壓為-62.22 Pa，主蒸汽的壓力和溫度分別為25.97 MPa、600.71 ℃。一次風(fēng)機A 的電流為179.19 A，開度為60.59%，出風(fēng)總量為492.24 t/h；一次風(fēng)機B 的電流為184.12 A，開度為61%，出風(fēng)總量為508.61 t/h。

（2）事故發(fā)生經(jīng)過。3 月15 日7：48，機組運行人員發(fā)現(xiàn)4#爐熱一次風(fēng)母管壓力出現(xiàn)波動大的情況，進(jìn)而造成蒸汽的溫度和壓力不穩(wěn)。運行人員發(fā)現(xiàn)異常，并進(jìn)行了故障上報。3 月16 日9：20，熱控機組工作人員對4#爐母管進(jìn)行了吹掃，并對管路進(jìn)行了檢查。9：49，熱控負(fù)責(zé)人將4#爐1#一次風(fēng)母管壓力強制到9.26 kPa，一次風(fēng)母管壓力2 強制到9.31 kPa，一次風(fēng)母管壓力3 強制到9.33 kPa。該強制工作在中控DCS 人員配合下完成。在完成上述指令后，4A 一次風(fēng)機動葉指令開度為62.43%，4B 一次風(fēng)機動葉指令開度為62.43%。由于兩風(fēng)機的開度均存在正偏差，因此動風(fēng)葉指令逐漸增加。與此同時，熱控人員對1#、2#、3#一次風(fēng)母管壓力的變送器儀表進(jìn)行了吹掃。10：22 完成吹掃，壓力變送器投入使用。

10：23，4#風(fēng)機的負(fù)荷量為1015 MW，監(jiān)控界面發(fā)現(xiàn)4B 一次風(fēng)機的電流由230 A 降低至165 A，出口風(fēng)量由525 t/h 降低至0 t/h，壓力從13.8 kPa 降低至8.2 kPa；4A 一次風(fēng)機的電流由231 A 提高至243 A，出口風(fēng)量由530 t/h 降低至777 t/h。由此可以判斷4B 一次風(fēng)機無出力。運行人員立即進(jìn)行了降低負(fù)荷處理，將4A、4B 一次風(fēng)機動葉自動解除，退出4#機組的DCS，手動調(diào)整4A 和4B 一次風(fēng)機的動葉開度，并通知了熱控和設(shè)備人員檢查風(fēng)機的實際情況。

4#機組運行操作人員得到指令后，將4#爐的燃料主控切斷，手動關(guān)閉磨煤機，進(jìn)行降低負(fù)荷處理，目標(biāo)值為500 MW。在4#機組負(fù)荷降低至800 MW 時，4B 一次風(fēng)機出力突然增加，而4A 一次風(fēng)機的出風(fēng)量降為0，判斷出現(xiàn)4B 一次風(fēng)機搶風(fēng)異常，及時對兩風(fēng)機的動葉進(jìn)行調(diào)整，維持風(fēng)機的出風(fēng)壓力在8.5 kPa。在機組負(fù)荷降低的調(diào)控中，主蒸汽的溫度降低為556 ℃，再熱蒸汽溫度為560 ℃，及時進(jìn)行了調(diào)整，蒸汽溫度維持穩(wěn)定至正常值。在機組負(fù)荷完成目標(biāo)負(fù)荷，降低至485 MW 時，4A 機組退出運行，4B 一次風(fēng)機運行正常，壓力維持在8.5 kPa，制粉系統(tǒng)運行正常。之后，熱控人員對1#、2#、3#一次風(fēng)母管壓力進(jìn)行了強制點恢復(fù)，風(fēng)機此時處于手動調(diào)整狀態(tài)，不影響風(fēng)機的運行狀態(tài)。完成上述操作后，將4A 風(fēng)機進(jìn)行了重新并入，并維持出風(fēng)壓力為9 kPa 左右，觀察制粉系統(tǒng)運行正常。11：10 左右，4A 和4B 一次風(fēng)出口風(fēng)量恢復(fù)正常，分別為419 t/h 和430 t/h，此時機組的運行負(fù)荷為502 MW，風(fēng)機動葉自動投入使用，DCS 投入使用。

2 電廠一次風(fēng)機失速原因分析

熱控負(fù)責(zé)人將4#爐1#一次風(fēng)母管壓力強制到9.26 kPa，2#一次風(fēng)母管壓力強制到9.31 kPa，3#一次風(fēng)母管壓力強制到9.33 kPa。該邏輯的設(shè)置3 個測點值為3 取中方式，因此4#爐一次風(fēng)母管壓力設(shè)定值為9.31 kPa，而一次風(fēng)機的設(shè)定值為9.35 kPa，兩者存在0.04 kPa 的偏差。經(jīng)過DCS 計算后，生產(chǎn)0.2 kPa 的SP 值偏差。由于風(fēng)機的調(diào)控處于自動調(diào)整狀態(tài)，由于偏差一直存在，導(dǎo)致風(fēng)機的動葉開度一直處于持續(xù)輸出的狀態(tài)。10：22，兩風(fēng)機的開度增亮達(dá)到14.5%，達(dá)到76.83%。根據(jù)一次風(fēng)機廠家的有關(guān)資料，此時的4A 風(fēng)機已經(jīng)超出THA 點和TB點工況，兩臺風(fēng)機開度達(dá)到76%以上時，即進(jìn)入風(fēng)機的失速區(qū)，此次4B 一次風(fēng)機出現(xiàn)的失速，是導(dǎo)致4#機組一次風(fēng)機失速搶風(fēng)的直接原因。

熱控人員考慮到將4#爐1#、2#、3#一次風(fēng)母管壓力分別強制點進(jìn)行控制，但未考慮到強制后對于一次調(diào)風(fēng)系統(tǒng)可能造成的影響，存在工作前的辨識不到位的情況。當(dāng)班班長未能選擇合適的消缺時機進(jìn)行調(diào)整，工作安排不合理。在保電期間，相關(guān)的管理人員對于本次消缺工作不重視，未能按照風(fēng)險管控措施進(jìn)行控制，也未對相關(guān)人員提出有效的提醒。

3 避免一次風(fēng)機失速的措施

（1）對1#、2#、3#一次風(fēng)母管壓力過程進(jìn)行強制的風(fēng)險評價，并在相關(guān)操作上舉一反三，同類型涉及到保護(hù)聯(lián)鎖退出的工作票辦理和監(jiān)督方面進(jìn)行風(fēng)險預(yù)防措施制定，嚴(yán)格管控工作票的簽字和監(jiān)督工作。保證簽字必把關(guān)。

（2）對于重點測點的保護(hù)投退工作制定管控措施，工作前組織風(fēng)險交底會議。

（3）對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)教育，重新學(xué)習(xí)。工作負(fù)責(zé)人和工作簽發(fā)人相關(guān)的職責(zé)，完善風(fēng)險預(yù)防措施，對于存在保護(hù)投退工作的風(fēng)險預(yù)控票作為重點工作進(jìn)行管理。

（4）加強專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，特別為DCS 自動、保護(hù)聯(lián)鎖方面的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，每周至少完成1 個設(shè)備或者控制回路組態(tài)邏輯的學(xué)習(xí)和風(fēng)險點的評估，并直接將實際的運行情況與績效聯(lián)系。

（5）熱控專業(yè)所涉及的保護(hù)、邏輯的作業(yè)，均需要認(rèn)真學(xué)習(xí)邏輯控制圖和說明書，做到按圖紙作業(yè)，規(guī)范工作習(xí)慣。

（6）運行人員重點關(guān)注已經(jīng)批準(zhǔn)的工作票和消除內(nèi)容中涉及到測點參數(shù)異常的盤前監(jiān)視工作，并且與檢修人員保持信息的暢通。

4 結(jié)語

結(jié)合某電廠實際出現(xiàn)的一次風(fēng)機失速異常的情況，對事故發(fā)生的具體階段和關(guān)鍵點以及直接原因和間接原因進(jìn)行了分析說明，結(jié)合事故預(yù)防和控制的關(guān)鍵點進(jìn)行了改進(jìn)措施制定，通過不斷的改進(jìn)，機組的運行穩(wěn)定性將會得到很大提升。另外，規(guī)范工作人員的工作態(tài)度和工作行為、方法，也可以進(jìn)行操作的制度化管理，減小事故發(fā)生的概率。