超临界锅炉引风机抢风原因分析及应对措施

超临界锅炉引风机抢风原因分析及应对措施

摘要：针对某发电厂660MW超临界空冷机组锅炉运行中存在并列运行引风机“抢风”的问题，重点阐述动叶可调式轴流风机并列运行特点，分析引风机抢风原因，提出机组实际运行中的防范措施。

关键词：超临界；空冷机组；引风机；抢风

Causes and prevention on the movemont unstably of supercritical boiler induced draught fan

Wu Wenqiang

(Hebei Guohua Dingzhou Power Generation Co, Ltd, Dingzhou, Hebei

073000,China )

Abstract: Aiming at the problem of "air snatching" in the boiler operation of a

660MW supercritical air cooling unit of a power plant, this paper mainly expounds the characteristics of parallel operation of adjustable axial fan, analyzes the causes of air snatching of the induced fan, and puts forward the preventive measures in the actual operation of the unit.

Key words: supercritical; air-cooled unit; induced draft fan; Rob wind

0引言

河北国华定州电厂 660MW 超临界燃煤发电机组在2015年6-8月机组带大负

荷以来引风机多次出现抢风迹象，#4炉更是发生两次引风机抢风事件，风机抢风

对风机参数及安全运行影响很大，风险很高，处理不当有可能造成锅炉MFT事故。笔者对引风机抢风原因进行分析后提出防范措施，以期对相同运行工况的电厂锅

炉提供运行经验借鉴及参考。

1锅炉设备简介

河北国华定州电厂二期扩建工程 2×660MW超临界锅炉，由上海锅炉厂有限

公司采用 Alstom—Power Inc．，USA公司的技术生产，锅炉型式为660MW 等级

超临界参数变压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。定州发电厂二期沿用一期燃煤，设计煤种为神

府东胜烟煤，校核煤种为神木大柳塔烟煤。

锅炉在尾部烟道下方布置省煤器，烟气由两个同样规格的烟道引入两台SCR

脱硝反应器进行喷氨脱硝后送人两台三分仓受热面旋转容克式空气预热器，经两

侧电除尘器后由两台双级动叶可调轴流式引风机送入 FGD脱硫装置，并经湿式电

除尘后最终由烟囱排出。

2轴流式引风机抢风原因分析

两台风机并列运行时，风机的实际运行状态不仅取决于风机性能，还取决于

整个管路的特性，风机的工作点即是风机性能曲线与风道特性曲线的交点。当风

道的特性曲线与两台风机的合成性能曲线交于驼峰点后时，可形成稳定工况；若

与性能曲线交于驼峰前，则进入抢风区。造成风机进入抢风区的最常见的原因就

是风机动叶开度过大同时风道的阻力增加，管路特性曲线变陡，这样风道阻力大

侧风机进入不稳定工况区造成出力受阻，风机出现抢风现象。

两台风机并列运行的性能曲线如图 1所示，根据两台轴流式风机并列运行的

特点，在全压下流量相加的原则，图中S形行区段即两台风机并列运行曲线的∞

字形区域即风机运行工况不稳定区域。如果能保证并列风机运行在曲线的驼峰右

侧区域 ( 如点1 )，则能保证并列运行风机工况稳定，不会出现抢风。

图1两台引风机并列运行性能曲线图

具体到#4炉引风机抢风的原因：

由于两台引风机动叶开度行程调整不一致，存在一定偏差，在夏季机组高负

荷高背压运行期间，两台风机动叶开度时常达到85%及以上（引风机动叶开度上限），但风机出力并不相同，42引风机出力大于41引风机。在炉内燃烧工况如

烟气量或烟道阻力发生变化时，风机出力偏差增大，41引风机被42引风机压制，风机出现抢风现象。

经查阅曲线#3、#4炉引风机曾多次发生并列运行时电流出现偏差，但#3炉并没有发生类似#4炉的引风机直接抢风，经分析#3炉两台风机进出口差压无论高

低负荷偏差接近，而#4炉两台引风机进出口压差偏差较大，尤其在600MW以上

时最大偏差接近2KPa，（机组负荷660MW，41引风机进出口差压8.4KPa，42引风机6.5KPa）41侧风机阻力较大，这也是风机更容易进入不稳定区的原因。

由上所述，风机抢风有风机动叶开度过大（风机本身性能变化）和烟道沿程

阻力偏差（管道特性变化）这两个方面的原因。

3引风机动叶开度偏大原因分析

（1）氧量偏高；为了加强锅炉对流传热从而进一步提高锅炉主再热蒸汽温度，现机组氧量设定值偏高，满负荷660MW氧量设定值为3.4，从而造成锅炉总风量

偏大，引起引风机动叶开大。

（2）空预器漏风较大；#4炉41空预器A1扇形板由于机械故障，现已将该

扇形板提升至最高位，而提升扇形板必然造成空预器径向漏风量大大增加，从而

引起引风机动叶开大。机组满负荷41侧空预器入口氧量2.6、出口5.4；42侧空

预器入口2.4、出口7.5，换算漏风率分别为15.77%和34%，远大于空预器漏风率

设计值（一年后漏风率6--8%）。

（3）机组协调原因；机组在升负荷过程中，锅炉氧量设定值与实际值最大偏

差0.8左右，但送风量并未及时修正造成送风量过调较多。经查阅逻辑原因如下：在机组升降负荷过程时，单元负荷指令与实际负荷偏差0.5%（3.3MW）时，协调

会自动将氧量修正模块调节死区由0.1强制为1.0，从而造成锅炉总风量无法及时

回调，造成引风机动叶开度长时间偏大无法回调。

（4）环境温度偏高；环境温度升高造成空气密度变小，单位容积流量下空气

的质量流量减小，而锅炉送风量是以质量流量为基准，因此为保证机组满负荷所

需要的2250T/H风量（氧量3.4）两台送风机动叶开度必然增加，从而造成引风

机动叶开大。

（5）机组高负荷高背压运行；空冷机组夏季背压较高，满负荷情况下背压接

近30KPa，高背压造成机组效率下降，带相同负荷需要更多的煤量、风量，烟气

量增加将直接造成使引风机出力增加。

（6）烟气温度偏高；高负荷下锅炉排烟温度升高，造成烟气容积流量增加，

造成引风机动叶开大。满负荷烟气温度由110℃上升至

120℃，烟气量大约增加6%左右，（锅炉满负荷烟气量约2700Km³/h，烟温

升高后会增加160 Km³/h左右）

（7）引增合一改造后引风机设计出力裕度较小。（按设计要求引风机TB工

况要求9.2KPa全压，BMCR工况7.7KPa，实际运行引风机全压近8.5KPa，裕量不足）

4引起烟道阻力偏差原因分析

（1）风机出、入口烟道布置不合理，烟道积灰，局部阻力大。（41引风机