8号炉一次风机出力降低对锅炉运行的综合分析报告(宋颉)

8号炉一次风机出力降低对锅炉运行的综合分析报告
一.一次风概述
1.一次风简述：一次风用作输送和干燥煤粉用,由一次风机从大气中抽吸而来,送入三分仓预热器的一次风分隔仓,加热后通过热一次风道进入磨煤机,在进预热器前有一部分冷风旁通经冷一次风道,在磨煤机进口前与热一次风相混合作磨煤机调温风用。

2.一次风的作用：一次风机作为锅炉的干燥风与携带风，对煤粉的影响非常大。

风温影响煤粉的干燥度，风压则影响煤粉的刚度和细度。

当风压过低时，容易造成煤粉管的堵塞，引起火焰损伤燃烧器；当风压过高时，煤粉颗粒变粗，煤粉管弯头的磨穿几率增大，同时煤粉刚性增大，在炉膛内的着火点增大，造成同等条件下，燃烧不完全，使排烟的温度升高，机组运行效率降低。

此外，还会增加一次风机本身的磨损量与遗漏量，造成经济效益降低、安全事故增加。

3.一次风机性能数据:
表1.
二.问题的提出
2019年进入夏季以来监盘人员发现8号炉一次风机在同样负荷下同期与2018年相比一次风机电流每台都大5A左右；同时出现一次风机压力降低且摆动（摆幅最大为1kpa），流量超过额定值，这既增加了机组厂用电，又对一次风机、磨煤机的安全运行带来不利影响。

夏季为用电高峰白天负荷高，而环境温度高，机组带负荷能力本身就不足，而目前8号机组负荷至500MW，一次风机动叶就达到限值90%，且出口压力最低摆至7.5Kpa（7kpa报警，6kpa跳磨煤机）。

一是直接影响电量的完成，二是对于一次风机的安全运行带来隐患。

三.原因分析
在整个锅炉风烟系统中，能够对一次风机的工况产生如此明显的影响只有三个方面的因素：风烟系统，空预器和一次风机本身。

1.一次风机设备原因分析
首先对一次风机本身进行原因排查分析。

二期#8炉2台一次风机均采用采用豪顿华公司制造的两级叶片动叶可调轴流式风机，风机采用入口动叶方式调节，实际正常运行中，通过磨煤机的启动台数调节出口压力（以下为逻辑图），且风机本身未进行过改造。

自投产以来风机运行稳定，故排除风机本身原因对电流造成影响。

以上：1.1.由函数关系得出的磨煤机与一次风出口压力计算值，可表述为一台磨煤机对应两个容量风挡板，因此X: 容量风挡板个数；Y:根据容量风挡板个数计算出的一次风出口压力值。

由函数关系得出的一次风机总的质量流量与一次风出口压力计算值
1.2.逻辑图可表述：由容量风挡板个数计算出的一次风出口压力值与总一次风量计算出的压力值比小，取小后再加上一次风机的指令偏置，就是计算出的最后压力值与实际一次风机出口三个压力值三取二做比较从而确定一次风机动叶是开大还是减小。

2.风烟系统原因分析
整个风烟系统由一次风机、暖风器、空预器、送风机、引风机和风道构成。

如果风道存在大量漏风，会造成一次风机电流增大，通过现场检查，并未发现风道有大量漏风现象。

那么就考虑风烟系统是否有堵塞的地方，最容易发生堵塞的是暖风器和空预器。

2.1一次风暖风器
工质流过暖风器，有节流损失，当暖风器清洁时，暖风器的节流损失小；当暖风器堵塞时，暖风器的节流损失增大，暖风器前的压力便开始升高，由于一次风暖风器没有直接的差压测点，但可以变相的从一次风机入口差压来判断暖风器的堵塞程度。

如下图所示：
由图示参数可知：
由此可见，一次风暖风器，存在一定的脏污，导致一次风母管压力降低，为保证磨煤机安全运行，两台一次风机处理增加，电流增大。

但具体影响电流多少及压力降低多少，需要对暖风器清洗后看效果。

2.2空预器原因分析
如果空预器漏风造成一次风漏入烟气侧，也会引起一次风机和引风机电流同时增大的现象，下面进行分析。

2.2.1空预器堵塞
空预器发生堵塞时，其烟气侧和空气侧差压都会增大。

查询数据如下:
通过查看参数发现同期两台炉空预器差压在相同负荷下基本一致，所以初步分析空预器堵塞不是一次风机电流大的原因。

但是2019年空预差压比同期摆幅大，同时伴随负荷、水位、氧量周期性波动，周期正好是空预一圈的时间约1分钟。

曲线如下：
我厂的空预器为三分仓容克式，烟气侧占整体1/2，二次风侧占另一半的2/3，一次风侧占1/3。

因为堵塞面积对于一次风侧而言所占的比例较多，故反映明显，而烟气侧和送风侧堵塞面积所占整体的比例较小，就无明显反映。

空预器在超低排放改造后，空预器运行中因长周期运行、吹灰不力
或逃逸率高及燃用高硫煤而发生堵塞现象是比较普遍的，但这种堵塞往往是整个空预器传热元件比较均匀的堵塞。

造成局部堵塞的现象是比较少见的，经初步分析，这种堵塞很大可能与年初停机空预器的水冲洗有关，在空预器水冲洗时未采取抽出传热元件外面冲洗，而是从上往下整体进行水冲洗，这就造成了局部传热元件未冲洗干净，在空预器冷端传热元件上积有灰水，锅炉升炉后经高温烘烤粘结在传热元件波纹板上，在经过一段时间运行后逐渐形成堵塞严重的现象。

因此较同期一次风差压摆幅明显增大。

3.由以上一次风的作用可知:风压影响煤粉的刚度和细度，风压还可以反应在一次风速。

一次风速过高会推迟着火，引起燃烧不稳定。

当一次风速大于火焰传播速度时，会吹灭火焰或者引起“脱火”，影响火焰的传播。

一次风速过小时，会影响部分煤粉与高温烟气的混合加热从而影响火稳定性，还会容易结渣。

从以上曲线可知中间氧量摆幅和一次风压相吻合，也说明的确对燃烧产生了影响，再者就是反应在水位和负荷的波动，这和以往是不同的。

2.2.2空预器漏风
空预器密封不好造成一次风漏风会造成一次风机电流增大，流量升高，压力降低。

两台炉空预器采用三密封接触式柔性系统，所谓三密封系统，就是每块扇形板在转子转动的任何时候至少有三块径向和轴向密封片与它和轴向密封装置相配合，形成三道密封，从减小漏风压差方面降低空预器的漏风。

三密封系统通过增宽扇形板将来15°的扇形角度
增大为22.5°(冷热端主梁扇形板均增宽)，以及相应地增宽与之相对应的轴向密封装置来实现。

优化冷热端扇形板与上下梁之间的静密封结构。

轴向密封的静密封由单侧密封改造为双侧密。

改进优化了上下轴密封和旁A路密封冷端劇形板安装方式由原设计结构的密封片水平、冷端扇形板倾斜设置结构，改为密封片倾斜扇形板水平设置结构，消除冷端扇形板与轴向密封弧板之间的漏风缺口，使扇形板与轴向密封弧板组合形成封闭的烟一风侧密封结构，有利于改善密封效果。

如图所示：
空预器在实际运行中受到烟气和空气的长期冲刷，冷端腐蚀以及空预器吹灰时蒸汽直接对密封片进行冲刷都会造成密封片的磨损，另外扇形板有鼓包或变形也会对密封片造成磨损。

如果空预器漏风会造成一次风机、送风机和引风机电流同时增大。

表：风机运行参数对比
通过以下数据对比发现，在同样负荷，引风机、一次风机电流2019年比2018年都明显增大，所以空预器还是存在一定漏风的。

为此公司邀请技术服务单位对8号炉做空预器漏风试验，试验结果
表明：81空预器漏风率12%，82空预器漏风率12%，大于我厂规定空预的空预器漏风率7%。

四.原因的确认
综上所述，8号炉一次风机电流偏大，流量超过额定值，风压降低，主要由以下两点原因造成：
（1）8号炉一次风暖风器堵塞。

需要对一次风暖风器冲洗后看效果，得出影响电流多少。

（2）8号炉空预均存在空预器漏风现象。

且局部堵塞严重。

五.产生的影响
1.直接影响带负荷能力。

2.一次风机、引风机、磨煤机的耗电率增加。

3.一次风机存在失速的隐患。

4.由于一次风压的摆动，对燃烧不稳，氧量偏低、CO升高存在结焦的隐患。

六.总结及建议
机组运行中设备的任何异常都会体现在参数的异常变化上，因此做好机组日常工作的参数分析异常重要。

不仅要做好本机组的参数纵向分析，还要做好机组间的横向参数对比分析。

本次异常的发现就是首先发现一次风机开度较同期明显增大，然后通过进一步分析又发现两台炉引风机、一次风机电流均比一年前明显增大，最终初步得出结论8炉一次风暖风器堵塞和两台炉空预器漏风大的缺陷。

关于空预器密封片磨损的原因还需进一步分析，当前最主要的还是优化喷氨减少氨的逃逸率，配合DSI对SO3/HCL的脱出。

同时对空预器吹灰的频率和吹灰压力进行试验调整。

1.空预器在停运冲洗时，一定要冲洗干净，并做全面积的检查，防止留有死角，造成运行中的局部堵塞的现象，冲洗时建议最好将传热元件的取出，采取上、下同时冲洗的方式，这样方能保证清洗效果。

正如空预器维护说明中所讲，不彻底的清洗不如不清洗。

2.夏天应环境温度的变化及时投退二次风暖风器，保证出口温度在40度附近，以提高空预冷段综合温度，防止空预低温腐蚀。

3.加强空预间隙的调整。

4.解决空预局部堵塞严重的问题，不然空预漏风是不能有效解决的。