風機在試運中穩定運行的技術分析

秦國權

【摘 ?要】風機的穩定運行是鍋爐安全穩定運行的必備條件，通過多臺機主的調試及單臺風機的分部試運、煙、風系統連鎖啟動調試，對在運行中提高軸流風機的穩定、可靠的運行。在調試與運行方面都要做好一定的措施。

一、引言

風機是火力發電廠中的關鍵輔機，軸流風機因效率高和能耗低而被廣泛采用。在實際運行中，不少電廠因動葉可調式軸流風機的可靠性差，頻頻發生故障，導致電廠非計劃停機或減負荷，影響了機組發電量。近幾年來，在試運的機組中，發生過動葉可調式軸流風機斷葉片事故，也發生過風機振動超標導致停機，嚴重的在運行中導致軸承損壞以及主軸彎曲，導致風機處于報廢狀態，嚴重影響機組安全滿負荷。因此，從根本上解決這些問題，提高大型火電廠軸流風機運行的可靠性顯得十分必要和迫切，解決此類為題也同樣能夠保障機組“168小時”整套啟動的順利通過。

二、軸流風機主要故障

轉子故障，如轉子不平衡、轉子振動等，最嚴重的甚至發生葉輪飛車事故;葉片產生裂紋或斷裂，在送、引風機上均有可能發生，近幾年在多個大型電廠已發生多宗;葉片磨損，主要是發生在引風機上，由于電除塵器投入時機掌握不好或電除塵器故障，造成引風機磨損。這是燃煤電站引風機最容易發生的故障;軸承損壞;電機故障，如過電流等，嚴重時燒壞電機;油站漏油，調節油壓不穩定，既影響風機的調節性能也威脅風機的安全。

三、軸流風機發生故障的原因

1）產品設計和制造方面，結構設計不合理，強度設計中未充分考慮動荷載;氣動設計不完善，對氣動特性、膨脹不明;葉片強度安全系數不夠，葉片材質差;葉片鑄造質量差;焊接、裝配質量差，如葉片螺栓脫落打壞葉片等;控制油站質量差;監測、保護附件失靈。

2）運行、檢修方面，軸流風機長期在失速條件下工作，氣流壓力脈動幅值顯著增加，葉片共振受損;不按風機特性要求進行啟動并車，風機工況與系統特性不匹配;不投電除塵或電除塵效率低導致風機入口含塵濃度高;兩臺風機并列運行時，兩者工作點差異較大;軸流風機喘振保護失靈;無定期檢修或檢修不良。

3）安裝方面，軸系不平衡或聯接不好，導致風機振動大、軸承、聯軸器易損壞;執行機構安裝誤差大，就地指示值與控制室反饋值不一致，導致操作不準確。

4）風機選型與系統設計方面，風機選型不當造成風機實際運行點在不穩定氣流區或接近甚至進入失速區，以及風機管路系統特性不合理，均可造成風機轉子有關部件的疲勞與損壞。

四、提高軸流風機可靠性的措施

并聯設計與運行，在選擇動葉可調軸流風機的參數時，除了按有關規程規定給出裕度外，還要依據電廠實際情況，不僅考慮最大保證工況點（TB）、MCR工況、100%負荷工況，還要考慮點火工況以及風機安全并車工況。后兩種工況往往被人忽視而給風機的調試與運行帶來困難。故應特別注意動葉可調軸流風機的并聯設計與運行（見圖）。

兩臺風機并聯運行在C點，但每臺風機運行在各自特性曲線的A點上。當第1臺風機保持同樣葉片角度運行時，運行點將移到B點，第2臺風機要啟動并入時，關閉出口門啟動，葉片角度調至最小。打開隔離門后，第2臺風機將在D點運行，逐漸開大其角度，并調小第1臺風機角度，它們的運行點將分別沿DE和BE線移動，到達E點時兩臺風機并聯，再同時調節兩臺風機到所需的參數。

可以看出，當第1臺風機運行點壓力高于第2臺風機失速線的最低點S的壓力時，第2臺風機啟動將發生喘振，這時需降低第1臺風機出力，使B點位于S點之下再啟動第2臺風機。

其他設計措施，如果可以降低風機負荷，總是可以并車的，如燃油鍋爐。但對于某些燃煤鍋爐，例如中速直吹式制粉系統的冷一次風機，由于其制粉系統必須有一個最低的干燥出力要求和送粉壓頭，在風機出力下降受到限制的情況下，有兩個方法解決并聯運行問題。一是選擇風機時計算好單臺風機按要求工況運行時系統阻力，使S點高于該阻力線，這意味著設計點位于特性曲線更下端，以致壓頭較高風機效率較低。二是可以在軸流風機風道上加一個旁路再循環門，啟動該風機時，先關閉出口門，打開循環門。待第2臺風機越過失速線后打開出口門，關閉循環門，這樣做的缺點是增加了初投資，增加了送風倒回泄漏的可能性。

在設計風機進出口連接管道時，要力求避免產生渦流的可能性，某些轉彎處還應采取加裝導流板的措施。

五、調整與維護

必須確保動葉實際角度與就地指示值及與控制室反饋值相一致。若誤差大，運行人員便難以判斷動葉真實角度，從而影響運行工況。嚴重時，風機因長時間處于失速邊緣或失速區內運行而導致斷葉片事故的發生;對于燃煤電站，不能讓引風機長期在超標煙塵中受磨。解決軸流風機磨損問題的關鍵是降低風機入口含塵濃度和灰粒尺寸。為此，應加強清灰等工作;加強對電除塵器的管理，確保電除塵器運行正常，減少煙塵對引風機葉片的磨損;確保風機喘振保護正常投入。

六、結束語

動葉可調風機現在及將來在火力發電廠中都被廣泛使用，其運行可靠性對電廠按計劃穩發滿發至關重要。依據設計值對風機進行精細安裝、“特性”調整，對每臺風機進行適用于單臺設備中的調整。通過仔細的研究、大膽的推陳出新，使得我們在施工進度、還是施工質量上都實現了突破，得到各大電廠的充分認可，同時也給今后建設單位和施工單位共同去吸收借鑒。

（作者單位：中國能源建設集團東北電力第一工程有限公司;身份證號：211011196909045515）