大型锅炉轴流一次风机失速原因分析及处理措施_郑国宽

参考文献：
［1］刘志华． RB 工况中一次风机失速原因分析及预防［J］． 电站系统工程，2010，26（ 5） ： 69 － 72．
［2］陈文，曾全芝． 超超临界 1 000 MW 机组轴流一次风机失 速分析及预防［J］． 湖南电力，2011，31（ 2） ： 30 － 33．
［3］高西，李勤刚． 某大型火电厂一次风机失速原因分析及 预防措施［J］． 华电技术，2011，33（ 6） ： 29 － 31．
合理、磨煤机风煤比计算不合理、机组协调逻辑不合理等因素引起的。提出了轴流一次风机失速的预防措施和处理方
案，同时就风机和管道布置改造、合理安排磨煤机配煤燃烧和适当减小自动发电量控制负荷调整速率等技术措施进行了
探讨。
关键词： 一次风机； 磨煤机； 风煤比； 失速； 协调逻辑
中图分类号： TM 621． 3
文献标志码： B
文章编号： 1674 － 1951（ 2012） 10 － 0031 － 03
0 引言
大型火电站的送风机、引风机和一次风机通常 为轴流风机，风机运行状况的好坏对电厂的安全生 产与经济效益有着重大影响。轴流风机驼峰形性能 曲线的特性决定了轴流风机并不是在任何工况点都 能稳定地工作，风机的工作点移至不稳定工作区就 可能发生失速。风机失速时，风量、风压大幅波动， 引起炉膛负压剧烈变化，易发生锅炉灭火事故，失速 风机振动也明显增高，若处理不及时，极易损坏设备 并危及机组的安全运行。如何能使风机达到最佳的 稳定运行状态，同时使风机损耗最小，需要在长期实 践过程中不断总结。
算风、煤比应当考虑各输粉管道的阻力，喷燃器的位 置不同，距离长的输粉管道其阻力也大，计算风、煤 比相应也较大。
（ 4） 司盘人员按习惯调整而导致的偏差以及一 次风系统结构特点，均会使 B 一次风机动叶角度始 终比 A 一次风机的动叶角度要大。该机组 #10 锅 炉密封风直接取自 B 一次风机冷风母管，由于密封 风系统的扩容，B 一次风机的系统阻力比 A 一次风 机小，但运行人员根据风机电流加偏置调整，就会导 致 2 台风机在电流相近的情况下，动叶开度出现较 大偏差。当一次风系统阻力突增，B 一次风机动叶 开度比 A 一次风机动叶开度大，就会导致 B 一次风 机首先进入不稳定工作区域，进而发生失速［1］。
（ 3） 编制风机运行规程。由于对设备的状况不 了解，机组升负荷时，要不断调整加煤量，但是何时 失速，运行人员心里都没有底。因此，应编制风机操 作规程，作为风机运行调整的依据。
4 结束语
次风机失速的主要原因。根据该厂的实际运行经 验，分析了一次风机实际运行中产生失速的原因，针 对机组系统存在的缺陷和运行操作过程中存在的问 题，提出了一次风机失速预防措施和处理方案，确保 机组安全、稳定、经济运行。
（ 1） 磨煤机保护动作跳闸后联动关闭所有风门 的热控逻辑不合理，容易造成一次风机失速。磨煤 机保护动作跳闸后，逻辑是： 不管何种情况，联跳给 煤机、给煤机出口挡板，联关冷热风快关门、冷热风 调节阀、混合风快关阀和 6 个出口快关阀。这样，磨 煤机跳闸后，各个风门突然关闭，如果一次风机投自 动运行，自动调整速度又跟不上，就会导致一次风压 升高、一次风阻力增大和一次风流量减小，从而造成 一次风机失速。
一次风量 / （ t·h －1 ）
一次风压 / kPa
第 1 次失速
318
420
13． 8
第 2 次失速
302
522
13． 4
下，并联运行的 A 一次风机电流急剧增大，分散控 制系统（ DCS） 显示 A 一次风机的一次风压升高、一 次风流量增大。 1． 2 轴流一次风机失速原因分析
对动叶可调轴流一次风机的特点进行分析，结 合该厂 #10 机组一次风机运行的情况，总结了该厂 B 一次风机失速的原因。
B 一次风机失速时，其一次风压、一次风流量、 电动机电流大幅降低，噪声明显增加，同时还出现机 壳 、风道、烟道振动的现象。在投入“自动”的情况
收稿日期： 2012 － 01 － 06； 修回日期： 2012 － 02 － 10
表 1 B 一次风机失速时主要参数对比
项目总Leabharlann 量 / （ t·h －1 ）郑国宽，等： 大型锅炉轴流一次风机失速原因分析及处理措施
·33·
（ 2） 适当调整 AGC 的负荷调整速率。在燃烧 煤种偏离设计煤种时，应改变机组 AGC 的负荷调节 速率，设计煤种热值为 23 837 kJ / kg 时 AGC 的负荷 调节 速 率 为 10 MW / min，而 燃 烧 的 混 煤 热 值 为 16 700 kJ / kg 左右，要 想 满 足 10 MW / min 的 升 速 率 就要增加 1 倍左右的煤量，这样很容易造成磨煤机 堵塞而使 风 道 阻 力 增 大，进 而 引 起 一 次 风 机 失 速。 因此，AGC 调整负荷的速率应减小［3］。
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华电技术
第 34 卷
表 2 总煤量不同情况下磨煤机各参数对比
项目
计算风量 /（ t·h －1 ） 给煤量 /（ t·h －1 ） 计算风、煤比
总煤量 204 t / h 时磨煤机参数 ABCDEF 74 75 81 88 81 80 27 28 36 44 35 34 2． 74 2． 67 2． 35 2． 22 2． 31 2． 35
（ 2） 投入 A 磨煤机等离子点火装置，调整炉膛 负压，燃烧稳定，开大运行磨煤机的二次风，关小停 运磨煤机的二次风，调整送风量到合适风量，防止锅 炉灭火。
（ 3） 稳定主、再热蒸汽温度，监视汽机侧相关参 数。当负荷稳定至 330 MW 时，磨煤机运行稳定，炉 膛燃烧稳定，主、再热蒸汽温度稳定，并 列 B 小 机 运行。
（ 3） 将一次风暖风器拆除或在一次风机入口加 装风道旁路门，夏季高峰负荷时打开风道旁路，降低 一次风阻力，提高机组带负荷能力。在风机出口增 加再循环回路，增大系统的通风量（ 同时保证运行 磨煤 机 的 一 次 风 量 ） ，可 有 效 避 免 一 次 风 机 的 失速［2］。
（ 4） 在轴流式一次风机上安装由失速探针和差 压开关等主要元件组成的失速保护报警装置，避免 因运行 人 员 判 断 不 准 确 而 引 发 一 次 风 机 失 速［3］。 在风机检修时应对这些保护报警装置进行校验，避 免风机运行中失速报警保护不动或误动。
第 34 卷 第 10 期 2012 年 10 月
华电技术 Huadian Technology
Vol． 34 No． 10 Oct． 2012
大型锅炉轴流一次风机失速原因分析 及处理措施
郑国宽，李翠翠
（ 中国神华胜利能源分公司，内蒙古 锡林浩特 026000）
摘 要： 某电厂 600 MW 锅炉在运行中一次风机连续 2 次发生失速。经分析，一次风机失速主要是由磨煤机热控逻辑不
（ 编辑： 刘芳）
轴流一次风机的固有特性决定其具有不稳定的 工作状态，在正常运行中，锅炉尾部空气预热器受热 面积灰严重、风门误关或煤量突增，造成一次风道阻
作者简介： 郑国宽（ 1983—） ，男，内蒙古化德人，助理工程师，工学
硕士，从事大型火电机组生产技术管理方面的工作（ E-mail：
力增大，促使一次风机落入不稳定工作区是轴流一 zgk830719@ 126． com） 。
1 轴流一次风机失速分析
1． 1 轴流一次风机失速现象描述 某电厂 #10 机组锅炉为超临界直流锅炉，燃烧
方式为正压直吹前、后墙对冲燃烧，一次风机为上海 鼓风机厂生产的动叶可调轴流式风机，风机型号为 PAF19 － 14 － 2。B 一次风机在 1 个月内连续发生 2 次失速，失速时机组 6 台磨煤机均在运行，机组负荷 分别为 635 MW 和 618 MW，自动发电量控制（ AGC） 负荷指令为 660 MW，机组几乎处于满负荷状态。B 一次风机 2 次失速均在机组升负荷增加煤量的情况 下发生，风机失速时的主要参数见表 1。
总煤量 241 t / h 时磨煤机参数 ABCDEF 78 77 88 90 89 87 32 31 44 46 45 43 2． 43 2． 58 2． 35 2． 05 2． 16 2． 02
总煤量 295 t / h 时磨煤机参数 ABCDEF 97 89 88 95 91 89 56 46 46 53 48 46 1． 73 1． 93 1． 91 1． 79 1． 89 1． 93
（ 2） 在高负荷、高煤量工况下，运行人员如发现 磨煤机风量不能满足磨煤机风煤比要求，出现缺风 情况，应以通风出力优先，开大冷风门运行，适当降 低磨煤机出口温度（ 最低可控制在 60 ℃ 以上） ，减小 制粉系统阻力。如开大磨煤机冷风门仍不能满足磨 煤机风煤比要求，则降低磨煤机煤量，保证磨煤机通 风出力，防止磨煤机堵煤使制粉系统阻力突增而引 起一次风机失速。
统，在厂区雨水管网的总出口设置废水池，通过阀门 转换，只排雨水时，直接排到厂外市政雨水系统，如
提供氨区 6 h 的消防用水总量。因此，在最不利工 况下，电厂 消 防 水 池 容 积 不 能 满 足 氨 区 消 防 水 量 需要。
7 建议
厂内雨水管网遭到污染，由阀门控制排到废水池收 集处理后再排出。
目前，脱硝工程氨区设置有废水池，但废水池容 积小，通常只有 30 m3 ，只能满足平时检修需要，而且 污水泵排污能力不大，一般为每台 60 m3 / h，不能按 照消防时的消防排水流量及时排除。这样，势必造 成消防时氨区及附近区域布满含氨废水，废水渗入 附近土壤、流 入 周 围 的 雨 水 系 统 会 造 成 环 境 污 染。 现阶段，在老电厂脱硝改造工程中布置足够大的水
3 其他技术措施
（ 1） 合理安排磨煤机配煤燃烧。在低负荷运行 时，磨制低热值褐煤的磨煤机出力要留有 3 t / h 左右 的余量，使磨煤机保持较大出力而不是满出力运行， 而磨制高热值褐煤的磨煤机保持低出力运行。这 样，既能满足升负荷的要求，又能防止磨煤机堵塞， 风道阻力突增而引发一次风机失速。