电厂单侧轴流一次风机快速启停策略

2015-01-26张国滨

综合智慧能源 2015年3期

关键词：轴流制粉风压

张国滨

电厂单侧轴流一次风机快速启停策略

张国滨

（华电潍坊发电有限公司，山东潍坊 261401）

分析了轴流一次风机失速的危害，详细介绍了轴流一次风机的快速启停操作方法，对燃烧的影响降到最低，以保证机组运行的安全性。

轴流一次风机；动叶；失速；负压；并列

1 机组一次风机、制粉系统概况

华电潍坊发电有限公司670MW超临界机组采用2台动叶可调轴流式一次风机送粉，制粉系统采用6台双进双出正压直吹式制粉系统。正常情况下

2台一次风机并列运行，一次风经空气预热器加热后进入磨煤机。风机出口压力可调范围为9.0～

12.0 kPa。

2 轴流一次风机失速的危害

根据轴流风机的特性，正常运行时在制粉系统粉管风速满足情况下保持低风压、大流量，2台风机出力尽量平衡，防止因2台风机互相影响而进入失速区。

风机需要停运检修时必须要经历一个降出力过程，此时风机受另一台风机压头影响，流量、压力突然迅速下降（俗称“压死”），造成风机旋转失速。旋转失速使风机各叶片受到周期性的作用力，若风机在失速区内运行相当长的时间（或失速频率与叶片自振频率相同的短时间内），易造成动叶叶片偏移，更加剧了风机的不稳定性，严重时甚至会造成叶片断裂等机械损害。若管道系统的容积与阻力适当，在风机发生失速，压力降低时，出口管道内的压力会高于风机产生的压力而使气流发生倒流，同时管道内压力迅速降低，风机再次脱离失速区又向管道输送气体，但因流量小风机又失速，气流又倒流。这种现象循环发生，称为喘振。伴随喘振的发生，风机电流也大幅度波动，发出明显的轰鸣声。风机发生喘振的破坏性很大，可在很短时间内损坏风机，必须立即停止风机运行。

风机失速时，系统一次风量、风压大幅降低，引起锅炉燃烧急剧恶化，可产生-300～-1 000 Pa的负压，易发生锅炉灭火事故。并联运行的另一台风机动叶投“自动”时，出力增大，电流迅速升高，易造成电机过负荷。所以启停风机时要求迅速、正确，尽快使风机进入正常工作区域，不仅可降低对锅炉燃烧的冲击，而且可保证设备的安全。

3 轴流一次风机的快速启停操作分析

3.1 风机速停操作（以停运B风机为例）

（1）准备工作。

1）试验下层油枪着火良好。

2）降负荷至350MW左右（根据单侧风机出力和煤质带负荷，最后保留下层4套制粉系统），解除“一次风机快减负荷（RB）”保护。

3）引风机炉膛负压自动控制投入，适当提高负压。

4）两侧一次风机动叶置手动位，将2台一次风机动叶操作器操作页面调出后锁定在同一画面，系统一次风压尽量降低，以减少失速波动。

（2）停运风机操作。

1）投入最下层2支以上油枪，逐步关小B风机动叶，开大A风机动叶。两侧开度偏差为10%～25%时B风机会失速（假设两侧风机原出力平衡）。

2）B风机失速时炉膛负压瞬间下降（一般不超过-400 Pa），A风机出口流量迅速降低至0，系统一次风压突降2 kPa左右。

在我国不存在第一类情况，少数边远地区可短期存在第二类情况，但长期存在的强烈的需求将使新发现的油田很快就能被探明并创造条件投入开发。地处西北边陲大沙漠中的塔里木盆地中部油田群就是例证。因而我国诸多盆地长期存在的大量未开发储量多属于第三类情况。

3）B风机动叶直接关至0，停止B风机运行，同时迅速将A风机动叶开至70%（以风机额定电流为准）。因为B风机失速时不仅自身出力为0，内部风道内甚至会形成倒流，对正常运行的A风机出力产生不利影响。迅速停运B风机，系统风压不降反升，对锅炉燃烧有利。

4）试验结果：风机停运过程用时30 s，燃油消耗不足0.2 t。

（3）停运风机操作关键点。停止一次风机，特别是动叶轴流式高压风机，锅炉燃烧变化较大，一般电厂运行人员不敢大幅调整，反而造成停运风机过程变长，对燃烧和设备损害较大，所以迅速、准确的操作尤为重要。

1）投入油枪时保证油枪着火良好。

2）在粉管一次风速允许下尽量降低系统一次风压，以减少风压突降的扰动。

3）适当提高炉膛负压，以减小负压突降对锅炉燃烧的影响。

5）注意监视运行风机的电流、温度、振动等参数，防止过负荷。

3.2 启动后的并列操作（以启动B风机为例）

轴流一次风机并列较停运时更难操作，如果并列点把握不准，可能导致并列、失速过程反复形成，系统一次风压、炉膛压力大幅波动，对设备及机组安全威胁更大。所以，风机启动后应迅速、平稳地并列，这就对操作提出了更高的要求。

（1）准备工作。

1）投入下层2支以上着火稳定的油枪。

2）第5套制粉系统调至通风状态，容量风门关闭，备用。

3）引风机炉膛负压自动控制投入，适当提高负压。

4）调出2台一次风机动叶操作器操作页面并锁定在同一画面，一次风压保持在8～10 kPa。

（2）并风机操作。

1）启动B风机后等待电流返回，选择一个合适的并列点，快速开启动叶挡板。并列点的选择以风机并列后的风压为准：并列后风压太高（即2台风机大开度并列），风机易再次进入失速区；风压太低时，A风机需降低较多出力，系统风压降低太多，对燃烧影响较大。并列点的选择与风机特性和平时的经验有关（一般选择风机动叶开度在30%～40%时并列最容易成功）。

2）迅速将两侧风机动叶开度调整至预定的并列点，炉膛负压因A风机出力降低、锅炉燃料量下降等因素一般迅速下降300 Pa左右。此时B风机因脱离失速区迅速带上负荷，系统一次风压及炉膛负压迅速恢复正常。风机并列成功后，各参数很快趋于稳定。如果B风机动叶开度接近A风机时仍没有带上出力，可以将B风机动叶开度略大于A风机，同时利用迅速开启的第5套制粉系统的容量风，增大系统一次风通流量进行扰动，以起到A风机出口压力突降的效果，保证风机完成并列。

从风机启动到风机并列完成用时不超过1min，炉膛负压变化不大，对整个燃烧系统影响较小，完全满足锅炉稳燃要求。