一次风机喘振分析

赵智德

(广东红海湾发电有限公司，广东 汕尾516623)

0 引言

锅炉采用东方锅炉厂制造的超临界直流炉，锅炉采用冷一次风正压直吹式制粉系统，一次风机2 台双级动叶可调轴流式风机，配置6台中速磨煤机(5 运1 备),每台锅炉配备2 台50% BMCR 容量的三分仓回转容克式空气预热器。 发生多次了一次风机抢风的异常。

1 正常运行工况分析

一次风机运行方式为并列运行的。 失速线左上方为风机喘振区，失速线右下方为风机稳定运行区。当性能和动叶开度完全相同的2 台一次风机并列运行时，它们的工作点将重合。 而实际并列运行的2 台一次风机，由于特性不可能完全一致，动叶实际开度也存在偏差。假设相同开度下出力较小的为A 风机， 出力较大的为B 风机， 正常状态下，一次风母管压力为P1 时，A 一次风机的工作点为A1，B 一次风机的工作点为B1；一次风母管压力为P2（P2>P1）时，A 一次风机的工作点为A2，B 一次风机的工作点为B2。 由于A1、B1、A2、B2 等工作点都在相应动叶开度下失速线的右下方，所以即使2 台风机动叶角度不一致或风量有较大差异，2 台一次风机也能稳定运行，不会发生喘振。 动叶可调轴流风机并列运行曲线。

2 一次风机喘振原因理论分析及解决方法

图1

2.1 一次风母管压力（风阻）突然增加引起一次风机喘振

图例分析：如图1，假设AB 一次风机分别工作在A1、B1 工作点，若此时母管压力突然由P1 增加到P2， 由于一次风机动叶来不及动作， 所以AB 一次风机的工作点变成A3、B3，A 一次风机就落入喘振区。

如机组正常运行中，一台以上的磨煤机跳闸；在冷、热风门保持较大开度的情况下停运磨煤机。 以上两种情况均容易引起一次风机喘振。

解决方法：

磨煤机跳闸时，可通过逻辑设定快速（超迟）关小一次风机动叶开度来防止喘振，此法在某电厂已得到成功应用。

正常停运磨煤机时，关闭冷热风调节门时要缓慢，尽量维持风机出口和热一次风母管压力不变，等热一次风母管压力回到设定压力方可停运磨煤机，停磨时，确认热风调整门全关，冷风调整门开度小于30%。

2.2 一次风机定压运行，随着负荷降低，通风量逐渐减小，在高风压低流量的工况下，引起一次风机喘振

图例分析：如图1，假设AB 一次风机分别工作在A2、B2 工作点，维持母管压力P2 不变， 逐渐减小通风量，AB 一次风机的工作点由A2、B2 逐渐向A3、B3 移动，A 一次风机就会落入喘振区。

实例：机组正常运行中，维持一次风母管压力8kPa 不变，系统从4套制粉系统变成3 套制粉系统运行时，容易引起2 炉A 一次风机喘振。

解决方法：

在保证制粉系统出力的情况下，一次风机采用变压运行方式。 如图1， 将一次风母管压力由P2 将至P1，AB 一次风机的工作点将由A3、B3 变为A1、B1，从而远离喘振区。

采取增加A 一次风机偏置， 让A 一次风机出力略大于B 一次风机，即让A 一次风机的工作点远离喘振区，也可以有效防止一次风机喘振。

开启一台备用磨煤机通风，增加一次系统通风量，确保一次风机的最小通风量大于一定数值，也可以使一次风机远离喘振区，有效防止一次风机喘振。

2.3 一次风系统风阻不断增加，在相同通风量的情况下，一次风母管压力不正常上升，最终引起一次风机喘振

图例分析：如图1，在系统通风量Q 不变的情况下，随着系统风阻的不断增加，AB 一次风机的工作点都将不断上移，最终进入喘振区。

实例：空预器换热元件积灰严重，风道堵塞引发一次风机喘振。解决方法：

必须按照定期工作每个班对空预器吹灰，减少风道阻力。 可以多次连续进行空预器吹灰。

3 电厂2A 一次风机喘振原因分析及解决方法：

1）电厂2A 一次风机分别于5 月1 日13：15 和5 月2 日12：12 发生了两次喘振，喘振前一次风系统主要参数如下：

（1）5 月1 日13：15，#2 机组负荷300MW，ADF 制粉系统运行，一次风8kpa 定压运行，喘振前无停磨或跳磨等重大操作。

表1 磨煤机风门开度

表2 一次风机参数

（2）5 月2 日12：12，#2 机组负荷350MW，ACD 制粉系统运行，一次风8kpa 定压运行，喘振前无停磨或跳磨等重大操作。

表3 磨煤机风门开度

表4 一次风机参数

2）从以上数据我们可以得出以下结论：

（1）相同开度下2A 一次风机出力小于2B 一次风机；

（2）动叶开度50%左右、出口风量小于280km3h、风压大于或等于8kpa 时，2A 一次风机进入喘振区。

这与上面理论分析中第二种情况一致。所以解决方法也应该为以下3 点：

一次风机变压运行，低负荷时适当调低一次风母管风压设定；

增加A 一次风机动叶开度， 使2A 一次风机大于2B 一次风机出力；

增加总通风量，使2A 一次风机出口风量大于280km3h。

［1］张瑾.沙角C 电厂一次风机故障分析及处理[J].广东电力，2008（06）.