1000MW机组引风机失速原因分析及防范措施

1000MW机组引风机失速原因分析及防范措施
摘要：电厂1000MW机组引风机发生失速现象、事故处理过程及原因，查找风
机重要参数曲线，提出事故预想防范措施，提出保障机组风机安全运行的合理建议。

关键词：引风机；失速；事故处理；防范措施
某电厂3号机组2台引风机为成都电力机械厂的AP系列动叶可调轴流式通
风机（HU27448-222G），针对该厂3号机组引风机A失速异常现象，通过查找引风机重要参数曲线，对事故处理过程及原因进行分析，对保障机组风机安全运行
提出了防范措施，对国内同类型1000MW机组引风机异常处理具有良好的借鉴意义。

1事故经过
2018年1月7日0∶18∶38，3号机升负荷至998MW，之后3号机组处于满
负荷稳定过程，引风机动叶处于自动调节，炉膛负压约为-92Pa，此时A动叶开至最大为93%，电流为761.52A，B动叶开至90%，电流为796.6A，相差最大约为
35A，且A动叶执行机构开至最大为93%。

1∶32∶18，引风机A动叶开至最大93%，电流为755.88A，B动叶开至93%，电流为839.56A，电流相差最大约为75A，且还有电流偏差增大的趋势。

1∶38∶23，引风机A失速报警发出。

运行监盘人员发现引风机A电流由757.24A突降至541.39A，最大幅度达到210A。

引风机B电流由846.12A突降至823.25A，电流仅降25A。

送风机A从166.74A升至167.85A（最大升幅为1.1A），送风机B从161.49A升至162.37A（最大升幅为1.1A），送风机电流几乎无异常
波动。

2引风机失速原因
2.1轴流风机失速
轴流风机性能曲线的左半部有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现
风机的流量、压头和功率的大幅度脉动等不正常工况，一般称为“喘振”，这一不
稳定工况区称为喘振区。

实际上，喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象，
而在该区域内必然要出现不正常的空气动力工况则是旋转脱流或称旋转失速。

这
两种不正常工况是不同的，但是它们又有一定的关系。

在其它因素都不变的情况下，轴流风机叶片前后的压差大小决定于动叶冲角的大小，在临界冲角值以内，
上述压差大致与叶片的冲角成正比，不同的叶片叶型有不同的临界冲角值。

翼型
的冲角超过临界值时，气流会离开叶片凸面发生边界层分离现象，产生大面积的
涡流，此时风机的全压下降，这种情况称为“失速现象”。

2.2风机失速的危害
对风机本身而言，若在失速区域长时间运行，将导致叶片断裂，且叶轮的机
械部件也可能损坏。

英国HOWDEN公司有明确规定：风机在失速区内累积运行
时间不能超过15h，否则要更换叶片。

对机组而言，若风机发生失速，造成风机
跳闸，将直接联锁单侧通风组停止，机组减负荷；间接地引起炉膛正压或负压超限，锅炉发生MFT，联锁机组跳闸。

因此，轴流风机运行中必须防止其发生失速。

2.3引风机失速现象
(1)负荷低于450MW运行时，在相同静叶开度情况下，两台引风机电流基本
一致，风烟系统抗干扰能力较强，引风机自动调节可以正常投运。

(2)负荷高于450MW运行时，在相同静叶开度情况下，A引风机电流略高于B
引风机，负荷越高偏差越大。

(3)450MW以上高负荷工况下，当B引风机电流高于A引风机运行时，A引风机易出现失速，同时B引风机出现明显抢风现象。

600MW工况失速时，A引风机电流由约240A陡降至约170A，而B引风机电流也由约240A陡升至约275A，炉
膛负压剧烈波动，引风机自动调节退出。

3引风机失速后的处理方法
(1)当风机失速时，首先解列炉膛负压自动，控制另一台风机电流、振动和炉
膛负压在规定范围内。

(2)为防止炉膛压力过高或风机电流过大，必要时可适当降低机组负荷和送风量，以防止风机掉闸和锅炉灭火。

(3)根据当前烟气流量和风机出入口差压，采取降低未失速风机出力、适当抬
高炉膛压力和降低引风机出口压力等措施，判断能否将风机比压能降至水平失速
线下。

因为水平失速线全压升约2．08kPa，因此，未失速风机入口压力在
3．0kPa以下，方便直接进行2台引风机的出力调整，否则，必须通过采取加强
布袋除尘器清灰、投入检修布袋通道等方法来消除烟道异常阻力以及降低烟气量。

(4)在风机失速情况下的紧急清灰过程中，应尽量维持较低的炉膛压力、较高
的引风机出口压力和较低的烟气流量，以提高清灰效果，同时加强清灰设备的检
查消缺工作。

(5)在进行引风机调整时，在满足炉膛压力不超过1000Pa的条件下，可将2
台风机转速调整一致，然后逐步关小失速风机静叶，同时关小另一台风机静叶，
保持2台风机静叶开度基本一致，以防交替失速抢风。

在失速现象消除时，风机
调节装置开度与相同负荷下的烟气量基本匹配，以防止炉膛负压剧烈波动。

将未
失速风机工作点拉至失速线以下才能使失速风机并列出风，此时炉膛压力必然显
示冒正，使布袋清灰效果下降，因此，必须尽量缩短风机并列过程。

(6)风机并列后，先观察布袋差压变化情况和失速裕量是否满足提升风机出力
要求。

然后根据情况逐步调整炉膛负压至正常范围，若并列过程时间较长且布袋
差压明显增加时，必须在增加引风机出力的同时适当增加送风量，以保证足够的
失速裕量，从而防止再次发生失速抢风。

4防范措施
为解决机组运行中引风机出现的失速现象，必须使风机的实际运行工作点远
离理论失速界限，为此提出相应的解决措施如下。

（1）停机检修期间，对烟气系统的风门挡板进行详细检查，确认均开关到位；对引风机静叶开度进行详细核对，两台引风机的静叶内部实际开度与外部指示、DCS反馈均一致，同时对烟道、再热汽温调节挡板、空预器和电除尘内部进行检查，对积灰和杂物等阻流障碍物进行全面清理。

（2）针对此次引风机A失速引起的风机及各参数异常变化，对运行及检修人员时候分析提出了重要的参考意义，同时运行人员需要加强对各风机出力情况进
行对比，当发现2台风机出力不一致时，应该及时分析，提前进行预判，提高设
备监护及应急处理能力。

（3）修改引风机动叶自动情况下的开度，根据现场实际情况，通过观察各负荷段动叶及风机出力的对应关系，发现满负荷情况下，2台引风机的出力保持一
致时，动叶开度对应关系分别为93%和89%时，因此自动情况下将引风机A的最
大开度限制为93%，B的最大开度限制为89%。

（4）热控人员需要针对此次引风机失速情况展开分析，提高测点监测的可靠
性，例如定期对风机喘振或失速压力进行吹扫，防止取样管堵塞。

同时将喘振或失速压力设定一报警值3kPa，并通过声光报警及光字牌显示，以提醒运行监盘人员注意。

（5）运行人员需加强对风烟系统各风机电流、振动、压力等参数进行监视，同时需要做好引风机异常跳闸的事故预想，提前做好事故应急预案，提高运行及检修工作人员处理故障能力，确保机组安全稳定运行。

结束语：
为解决机组运行中引风机出现的失速现象，必须使风机的实际运行工作点远离理论失速界限，通过运行方式的优化调整，降低烟气系统阻力，最终提高引风机的失速安全系数，降低失速风险。

在即将进行的机组脱硝升级改造项目中，建议考虑采用增压风机和引风机合二为一的方案，并采用动叶调节方式，这样可以提高风机在低负荷时的运行效率，实现节能降耗。

参考文献：
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