600MW機組一次風機喘振原因分析及防范措施

崔紅星

摘 要：本文主要是針對某電廠600MW機組一次風機發生喘振的現象進行分析，對其在正常運行中，產生喘振的影響因素進行分析，并對其產生喘振的原因進行總結，針對性地制定了相應的解決措施。結合存在的問題，制定了相應的整改、防范措施，為600MW機組一次風機的安全運行奠定良好的基礎。

關鍵詞：一次風機 喘振原因 防范措施

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2020）1-0-01

火力發電廠中一次風機為重要的輔機設備，在機組正常運行中，因受到不同因素的影響而產生不同的故障問題，其中最常見的就是風機喘振問題。本文主要是以某電廠600MW機組燃煤鍋爐的A一次風機發生喘振事故進行分析，針對性地闡述問題原因，對喘振發生時的現象進行總結，從專業的角度進行討論與分析，并且給出了相應的解決措施，不僅能夠滿足電廠的發展需求，而且還有效地延長了一次風機的使用年限，提高機組整體的可靠性與安全性。

一、概況描述

在某電廠600MW亞臨界機組中，采用的兩臺型式為動葉可調軸流式一次風機，在正常運行中，一次風機動葉葉片具有一定的靈活性與可靠性，葉片在正常運行的情況下，沒有出現死行程或明顯滯后等問題。

該機組軸流一次風機主要特征是駝峰形性能曲線（如圖1），

圖1 一次風機駝峰形性能曲線

動葉開度比較大，所需要的穩定區域范圍也比較大，那么就很容易發生喘振的問題。尤其是在一次風機高負荷的情況發生喘振現象，鍋爐會出現燃燒系統異常甚至鍋爐滅火等問題。而對兩臺一次風機造成的影響，是出力不均勻，不可避免的一次風機的出力點發生了嚴重的轉移，使其穩定的區域范圍越來越小。若處理不及時，使一次風機長時間處于喘振狀態，就會加劇風機的振動，最終導致風機葉片損壞，嚴重的會出現機組異常跳閘、設備損壞等情況的發生。

二、經過分析

下面我們以某電廠發生的一起某機組A一次風機喘振事故為例進行分析。該機組型式為前后墻對沖燃燒的亞臨界鍋爐。

1.事故發生前運行工況：

機組負荷550MW，ABCDE磨煤機運行，F磨煤機備用，煤量315 t/h，A、B一次風機運行，A空預器差壓為1.40Kpa，B空預器差壓為1.11Kpa。

2.事故經過：

08：27：45 ?該機組A一次風機出口壓力為11.2Kpa，風機動葉開度為79%，風機風量由360t/h下降至0，A一次風機軸承振動及就地噪音均明顯增大，A一次風機電流由144A突然下降至105A，B一次風機電流由152A突然上漲至177A，一次風壓由8.8KPa突然下降至6.4KPa，判決為A一次風機發生喘振;

08：27：49 ?立即解除B一次風機動葉自動，降低B一次風機動葉開度，以防止B一次風機過流;

08：27：55 ?解燃料主控，降低總煤量;

08：28：30 ?打掉E磨煤機，關閉通風，一次風壓力下降至5.9kpa;

08：31：38 ?緩慢關小A一次風機至62%，恢復A、B一次風機并列運行;

08：36：27 ?啟動E磨煤機，恢復機組負荷。

圖2 一次風機喘振事故過程曲線

三、原因分析

該機組在此次事故中A一次風機出現了喘振問題，主要表現為出現了出力突降、振動和噪音增大等現象，事故發生后該機組A一次風機電流由144A突降至105A，出口壓力由11.25kPa下降至6.76kPa，A一次風機出力逐漸減小，穩定區域范圍逐漸縮小，最終產生了A風機喘振的故障。

下面是對事故原因的分析：

首先，該機組空預器差壓較大對一次風機喘振有嚴重影響。事后對該機組A空預器分析，發現該機組A送風機電流一直有明顯周期性擺動，可間接判斷出A空預器雖差壓不大，但是局部堵灰嚴重，由于一次風機系統阻力較大，磨煤機冷一次風母管設計余量小，使機組在各負荷點運行時，一次風機基本在喘振的邊界運行，當A一次風機開至80%時，出口壓力至11.2Kpa時風機因瞬間風道阻力增大，此時，A一次風機的性能曲線正好處于失速的狀態。當風機處于失速的情況下，就會對該系統造成一定的影響，加大系統的阻力，使A一次風機一直都在失速區內運行，從而引發了風機喘振的情況。

其次，調整不及時。當機組負荷變化時，一次風壓也隨之發生變化時，兩臺一次風機出力也發生變化，當高負荷時，一次風機的出口失速壓力線非常地接近，沒有及時調整兩臺一次風機出力偏差，那么一次風機就會超負荷運行，也使其逐漸地進入到了變化、擾動失速區，是出現一次風機喘振故障的重要原因之一。

除此之外，還需要運行人員堅強監視調整。運行中磨煤機入口風量較大，使磨煤機出口溫度不好控制，此時若采用提高一次風機出口壓力的辦法降低磨煤機出口溫度極易造成一次風壓達到不穩定區域而造成一次風機喘振故障。

四、防范措施

對該600MW機組一次風機喘振的原因分析，具體情況已經闡述完成，那么我們需要結合實際情況綜合分析，制定相關防范措施。

1.在實際運行中應加強空預器的吹灰，防止由于空預器阻力增大，使整個一次風系統阻力增大。同時，利用檢修機會，裝設空預器在線水沖洗裝置，當堵灰嚴重時及時進行沖洗。

2.在高負荷時加強監視一次風機電流的變化，當出現一臺風機動葉持續開大，但電流、流量增長不快時及時干預調整;當兩臺風機出力不平衡時，及時調整出力低的風機動葉偏置，保持兩臺風機出力相同，并注意監視一次風機控制油壓力變化，壓力升高說明動葉有卡澀現象，立即停止機組漲負荷，降低風機出力，正常運行時控制A側風機出力略大于B側。

3.在對運行一次風機進行調整時，要嚴格遵守一次風機特性曲線，保證一次風機運行在工作區防止發生喘振，禁止一次風機在非工作區運行。

4.由于一次風機系統阻力較大，磨煤機冷一次風母管設計余量小，機組在不同負荷點運行時，一次風機基本在喘振的邊界運行，為防止一次風機發生喘振，建議風機應在下表工況條件下運行：

5.機組磨煤機正常運行中，在磨出口風溫允許的情況下，各運行磨煤機入口風量應通過增加磨入口風量正偏置的方法來提高風量自動設定值，使磨煤機在較大風量下運行，從而使一次風機可以在低壓頭大風量下運行，這樣可以使風機在距喘振邊界較遠的區域運行。

6.機組正常運行中，需加強各臺運行磨煤機冷、熱風門監視，如果大部分運行磨冷、熱風門開度均小于65%，應立即減小一次風壓設定值，自動開大各運行磨的冷、熱風門開度以減小一次風道系統阻力以防止發生喘振現象，在任一磨煤機冷、熱風門開度均全開時，絕不允許一次風設定值加正偏置，并應適當降低一次風壓力設定值使一次風機運行增加穩定性。

7.在發生運行磨跳閘時，由于一次風系統余量較小，極易造成一次風機的喘振，因此建議當發生磨煤機跳閘磨煤機入口門快速關閉時，應根據情況及時解除一次風機導葉自動調節，手動減小一次風機的導葉開度以降低一次風壓力保證一次風機在工作區內工作，同時注意監視運行磨煤機的風量及磨煤機出口風溫防止堵磨。

結語

綜上所述，針對該電廠的一次風機喘振的原因進行了詳細的分析，對空預器堵塞、運行調整、風機出口壓力等問題進行了詳細地分析，針對每項故障都提出了相應的有效解決措施。此外，還需加強對現場的管理與監督，各生產部門人員之間都能夠在日常的崗位工作中恪盡職守，及時發現存在的問題，并有針對性地解決，以確保一次風機能夠在良好的狀態下安全運行，不斷的提高機組運行的穩定性和可靠性。

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