轴流引风机出力不足的分析与解决措施
2017-04-14郑喜俊
郑喜俊
(沈阳华润热电有限公司,辽宁 沈阳 110043)
轴流引风机出力不足的分析与解决措施
郑喜俊
(沈阳华润热电有限公司,辽宁 沈阳 110043)
350 MW汽轮发电机组在调试过程中,发现B轴流引风机出力不足。通过运行过程中和机组停运后的全面检查,确定为2台轴流引风机在静叶开度相同的情况下,A、B引风机静叶间隙不一致导致的。A引风机间隙大,出口挡板不能全开,会出现 “抢风”现象,造成B引风机出力不足。经过调整,风机再次启动后,2台轴流引风机 “抢风”现象消失,出力达到要求,可为相关电厂提供参考。
轴流引风机;出力;不足;措施
印度尼西亚AWAR-AWAR电站项目是中国援建印度尼西亚的发电项目,三大发电主设备为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的型号为 N350-16.7/538/538的亚临界参数、凝汽式350 MW汽轮机;哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的型号为HG1175/17.5-HM4的一次中间再热、四角切圆燃烧、自然循环汽包锅炉;哈尔滨电机厂有限责任公司生产的型号为QFSN-350-2水氢氢350 MW发电机;锅炉引风机为成都电力机械厂生产的YA168048-8Z静叶可调轴流风机。
在印度尼西亚AWAR-AWAR电站项目2号机组调试期间进行第二次启动,启动后开始增加负荷,在增加负荷过程中,发现B引风机出力不足(静叶开度与A引风机相同时电流小),经调整无效果,停炉检查,经调整静叶和出口挡板后B引风机出力恢复正常。
1 异常情况
2015年9月6日,2号机组在调试期间进行第二次启动,在开始启动后增加负荷的过程中,发现B引风机出力不足,且B引风机静叶开度与A引风机相同时电流较小,引风机异常曲线见图1。就地检查引风机无 “喘振”现象,失速报警装置正常,各段风压和温度无任何异常情况。
图1 风机异常曲线
机组于9月6日22:00停止B引风机运行,对静叶、出入口挡板、对轮连接处进行检查,未发现问题,对电除尘灰斗进行检查,发现有少许积灰,随后进行处理,风机出力无变化;9月8日10:00对B引风机进行测速检查,转速749 r/min,符合要求。根据机组运行过程中现象进行分析,得出在有积灰的地方,烟道阻力大,应待机组停运后进行全面检查。
2 检查分析
2.1 停炉后检查
停炉后,对B侧空预器、空预器后烟道、电除尘、引风机出入口烟道进行全面检查,没有发现积灰、堵灰现象,一切正常。
2.2 风机启动试验
停炉后再次启动引风机、送风机进行试验,试验曲线见图2。
图2 停炉后引风机试验曲线
通过单独试转B引风机,根据试验曲线,B引风机挡板在各开度的负荷与电流变化的对应关系正常;2台引风机同时运行时,根据试验曲线,增减引风机负荷过程中会出现电流 “突升、突降”现象,由此判断2台引风机存在 “抢风”现象。对比2台引风机的静叶和出、入口挡板开度并进行试验,同时对A侧烟道各部分进行全面检查,可知A、B侧烟道内部状态一样,无积灰、堵灰等现象。在检查A引风机出口挡板时发现,A引风机出口挡板全开情况下与水平成20°夹角(见图3),B引风机出口挡板全开,可达到水平位置(见图4)。经过检查,A引风机静叶在全关时比B引风机的静叶间隙大2~4 mm。
3 “抢风”现象
所谓 “抢风”是指并联运行的2台风机,其中1台风机电流(流量)上升,另1台风机电流(流量)下降,此时若关小大流量的风机风门,试图平衡风量,会使另1台小流量风机突升至大流量运行。在风门投自动时,风机的静叶会频繁开大、关小,严重时可能导致风机超电流而烧坏。当风机并联工作存在不稳定区时,将会影响风机的正常工况, 流量分配不均匀, 即 “抢风” 现象[1-2]。
3.1 机理
“抢风”现象的出现是因为并列风机存在较大的不稳定工况区。图5为2台相同特性的轴流风机并联后的总性能曲线。由图5可见,风机的并联特性中有一个 “∞”形区域,若2台风机在管路系统A中运行,则P1点为系统的工作点,每台风机都将在M1点稳定运行,此时不会出现 “抢风”现象。如果由于某种原因,管路系统阻力改变至系统B时,则风机进入 “∞”形区域内运行,2台风机分别位于M2a和M2点工作,大流量的风机在稳定区工作,小流量的风机则在不稳定区工作,2台风机的平衡状态极易被破坏,由此出现2台风机的 “抢风”现象。同型号风机的不稳定并联工况,还容易导致风机工作点的相互倒换,即2台风机大小流量互变,以上过程反复进行,使风机不能正常并联运行。
图3 A引风机出口挡板开度
图4 B引风机出口挡板开度
图5 2台轴流风机并联运行性能曲线
表1 A、B引风机各开度静叶间垂直距离 mm
3.2 危害及消除方法
“抢风”现象不仅影响了并联装置的正常工作,还可能引起装置振动、电机空载或过载等不良后果,应尽量避免并联风机的不稳定运行。对于火电厂水泵并联运行的情况也同时存在着类似的 “抢水”现象,除了上述危害之外,还可能引起泵的汽蚀,比风机“抢风” 现象具有更大的危害性[3-4]。
通过对A、B引风机共24片静叶中的50%进行实际测量,发现A与B引风机静叶间隙在相同开度下不一致(静叶全关),测量数据见表1。
对A引风机的静叶间隙进行调整,使之与B引风机基本一致。在检查A引风机出口挡板的过程中,发现其出口挡板执行器开、关都有15%的空行程,对A引风机出口挡板执行器限位进行调整,使出口挡板能够达到全开的位置。在引风机安装、调试过程中,应使2台风机的静叶和出入口挡板保持一致。
为了消除 “抢风” 现象,送、引风机可在锅炉点火或低负荷运行时采用单台运行的方式,待单台风机不能满足锅炉负荷需要时,再启动另1台投入并列运行。对于一次风机,可适当提高一次风母管压力。此外,一旦发生 “抢风”现象,应手操2台风机保持适当的风量偏差,以避开 “抢风”区域。
3.3 处理效果
在调整A引风机出口挡板和静叶后,对风机进行试转,结果表明2台风机静叶开度、出力基本相同,“抢风”现象基本消除,试验曲线见图6。
4 结束语
通过对2台引风机的异常情况进行分析、检查与调整,发现在设备安装、调试过程中,要仔细检查好每1台设备,才能使机组达到顺利启动条件。在设备异常分析判断过程中,不能只关注异常设备情况或异常情况设备侧,还应该想到并列运行的设备情况,避免陷入盲区,可为存在类似问题的设备提供借鉴。
图6 处理后的引风机试验曲线
[1]冷 杰,陈纪达,刘文弘,等.赤峰热电厂5号引风机提高出力的技术改造 [J].东北电力技术,1997,18(7):60-62.
[2]冷 杰,商 华.电站锅炉引风机提高出力的改造 [J].东北电力技术,1998,19(2):1-4.
[3]赵晓强,任恒昌,朱焱松.锅炉引风机出力不足问题分析及解决措施 [J].中国设备工程,2014,30(10):64-65.
[4]尹 君,刘恩生,尹民权,等.锅炉引风机出力不足原因分析 [J].发电设备,2007,21(3):203-205.
Analysis and Solution of Insufficient Output of Axial Fan
ZHENG Xijun
(China Resources Shenyang Co⁃generation Co.,Ltd.,Shenyang,Liaoning 110043,China)
B axial flow induced draft fan of 350 MW turbine generator sets is discovered insufficient output during debugging.The rea⁃son is that A,B induced draft fan stator blade interval is inconsistent by examination.The phenomenon occurring of“against wind”is caused by large interval of A induced draft fan and unfully open of outlet damper.After adjustment and treatment,this phenomenon disappears.This paper provides a reference for relevant power plant.
induced draft fan;output;deficiency;measure
TM621.2
A
1004-7913(2017)03-0056-03
郑喜俊(1968),男,工程师,主要从事火力发电厂汽轮机运行技术管理工作。
2016-12-12)