大型火电厂锅炉流式引风机抢风改进方法研究(邓顺勇)

大型火电厂锅炉轴流式引风机抢风处理方

法

邓顺勇

大唐陕西韩城第二发电有限责任公司发电部陕西韩城715405

摘要：针对大型火力发电机组轴流式引风机并列运行中出现的抢风现象，对轴流风机工作性能曲线进行了理论分析，并提出了改进方法，以大唐韩城第二发电有限责任公司二期工程两台600MW机组运行工况为实例，进行了一系列改进实验。结果表明，该方法能够有效解决轴流风机并列运行出现的抢风问题，提高锅炉运行的安全性能，降低因抢风引起的安全事故发生。

关键词：引风机；抢风；改进

Abstract：For the phenomenon of the over-wind guiding in the paralleling operation of the axial induced-draft fan of the boiler in large thermal power plants, the characteristic performance curve of the axial induced-draft fan was analyzed, the improving method was introduced. The operation station of 600 MW generating units in the second stage project of Datang Hancheng Second Power Plant Company Limited was used as instance, and then was performed a series of improving experiments．The experimental experiments shows that the phenomenon of the scrambling for air in axial induced-draft fan can be resolved effectively with the proposed method. Therefore, the safety characteristic of the boiler was improved, the safety accident was reduced caused by the over-wind guiding.

Keywords：Induced-draft fan; Over-wind guiding; Improving

1.引言：

随着火力发电机组容量的不断增大，300-600MW机组逐渐成为国内火力发电的主力机组。轴流风机具有风量大、结构简单、占地面积小、效率高等优点，在大型火力发电机组平衡通风锅炉的引、送风机中得到了广泛应用[1-3]。由于轴流风机工作性能曲线存在不稳定的工作区域，因此实际运行中会产生喘振、失速和并列运行抢风等一系列影响稳定运行的安全隐患。针对引风机并列运行抢风现象，提出了针对600MW火电机组引风机抢风处理方法。

2．锅炉风机和风烟系统存在问题及分析

以大型火电厂锅炉通风系统采用的典型平衡通风方式为例，实验研究对象由两台动叶可调轴流式送风机、两台双级动叶可调轴流式一次风机和两台入口静叶可调轴流式引风机组成。为了满足火电厂达标排放要求，增加了由预洗塔和吸收塔构成的两塔串联布置结构的烟气脱硫系统。

脱硫系统设计有增压风机与引风机串联运行方式，但正常运行中脱硫增压风机动叶开度大，受增压风机自身缺陷限制（入口导叶开到一定程度风机振动大，不能长周期在80%开度以上运行），不能满足正常满负荷运行引风机出口微负压运行的要求，大负荷运行时引风机后烟气系统阻力增加而偏离设计值。

引风机运行过程中不断抽出炉膛产生的烟尘和过剩空气混合物，并维持炉膛一定负压运行，介质经过炉膛、水平烟道、垂直烟道、脱硝、空气预热器、电除尘及增压风机脱硫系统到烟囱的过程，要克服各级各段受热面和系统的流程阻力。此外，实际运行中负荷、积灰、结焦、燃烧工况变化等都会影响系统阻力变化，造成并列运行投炉膛压力自动调整的引风机工况点频频变动，在低负荷运行时易进入不稳定工况区，从而导致抢风现象的发生[1]。

脱硫设备的长期运行导致残留的浆液在脱硫热交换器GGH上堆积，增大了阻力。此外，在大负荷运行情况下，增压风机振动增大，出现喘振失速现象，受增压风机及脱硫系统设备自身缺陷不能达到设计出力，影响机组不能达到额定负荷，引风机为了增大运行负荷，出口压力经常会维持200-400Pa运行，增大了引风机运行出口烟道阻力。

此外，空预器材质长周期运行过程中受低温腐蚀和磨损的双重作用，使部分蓄热元件破碎，造成通道堵塞，加之空预器积灰，增大了空预器阻力和引风机运行入口烟道阻力。在保证锅炉大负荷运行安全的前提下，为了尽量满足调度负荷要求，通常采取小风量运行，提高引风机出口风压的方法满足负荷需求。但随着引风机出口压力的提高，改变了出口烟道阻力，增大了喘振和失速的风险。低过量空气系统的长期运行，会增大喷燃器、水冷壁

和过热器等受热面结焦及高温腐蚀的几率。烟道烟气流速降低，会增加烟道积灰，尤其是预热器的积灰。此外，随着预热器差压的增大，吹灰次数增加，吹灰操作的不规范和暖管疏水的不彻底会进一步增大差压，影响机组负荷和出力。因此，低负荷运行引风机出口压力正压维持不变，造成风机运行在不稳定工况区几率大增，负荷在330MW以下运行时两台风机并列运行常出现抢风现象。表1为韩二电公司3号机组负荷300MW时，引风机发生抢风前、后参数变化情况表。

单位抢风前参数（A/B）抢风后参数（A/B）空预器差压KPa

引风机入口压力KPa

引风机电流 A 118/116 135/110 引风机静叶开度% 39/40 54/39

引风机出口压力%

增压风机入口压力Pa 108 124

可以看出，随着机组负荷降低，烟风流量减小，引风机运行工况不稳定；若系统发生微小扰动，如脱硫增压风机调整不及时、空预器长时间不吹灰等工况，引风机工作点进入∞形区域，则会出现抢风。此时，一台引风机电流明显下降，另一台则电流升高较多，炉膛压力升高，若此时调整保持两台风机出力平衡，在调整过程中，两台风机出力往复切换，造成炉膛压力大幅波动，给低负荷燃烧造成剧烈扰动。

3. 静叶调节轴流式引风机“抢风”理论分析

静叶调节轴流式引风机的性能曲线如图1所示[2]。

图1 静叶调节轴流引风机性能曲线

可以看出，单台风机性能曲线是一些在小流量区域内具有驼峰形状的曲线，若风机静叶开度小，则风压、流量减小，驼峰向左偏移。两台风机并联运行时，可以根据并联风机