殷炳毅，牛樹森，沈赫男

（華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204）

一次風機失速的原因分析與防范措施

殷炳毅，牛樹森，沈赫男

（華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204）

介紹了某發(fā)電公司因一次風機失速而導致鍋爐主燃料跳閘的問題，分析了一次風機失速的原因，提出了防范措施，完善了一次風機快減負荷保護邏輯。在增加一次風壓低快減負荷保護邏輯后，可有效防止因一次風機失速而導致的鍋爐主燃料跳閘，保證了機組的安全運行。

一次風機；失速；快減負荷保護邏輯

1 存在的問題

某發(fā)電公司＃3機組為670MW超臨界機組，鍋爐風煙系統(tǒng)采用平衡通風方式，鍋爐原配備的一次風機為1888AZ／1140型雙吸離心式風機。風機自投運以來一直存在運行效率偏低、能耗偏高的問題。2011年4月，實施了一次風機軸流改造，改造為PAF18.3-13.3-2型雙級動葉可調軸流式風機。2012年4月16日，＃3機組負荷609.5MW，機組協(xié)調運行方式在投，投煤量約 300 t／h，爐膛壓力在-50Pa左右波動，A，B，C，E，F磨煤機運行，其中E，F磨煤機容量風在自動狀態(tài)。在3A一次風機失速報警后，E，A，B，F，C磨煤機相繼跳閘，鍋爐主燃料跳閘（MFT）觸發(fā)，機組跳閘，首出原因為“爐膛壓力低”。

2 原因分析與防范措施

2.1 原因分析

在3A一次風機失速報警后，一次風量急劇下降，熱一次風量不能滿足5臺磨煤機所需風量，熱一次風道壓力由11.41 kPa下降至6.53 kPa，一次風壓力過低，噴燃器出粉量減少或短時停止，爐膛燃燒受到擾動后穩(wěn)燃性變差，火檢失火，E，A，B，F，C磨煤機相繼跳閘，爐膛滅火，“爐膛壓力低低”信號發(fā)出，鍋爐MFT。

2臺并列運行的軸流風機一般只是單臺風機發(fā)生失速，不會出現2臺風機同時失速［1］，失速的主要原因是壓頭高、流量低，導致運行工況接近不穩(wěn)定工作區(qū)。自一次風機改造投運后，相同出口壓力時3A一次風機動葉開度和電動機電流一直較3B一次風機大，其差值隨運行時間的增加呈擴大趨勢。失速發(fā)生前，兩側風機的出口風壓基本相同，3A較3B一次風機動葉開度大20%、電流大23A，由此分析3A一次風機存在性能下降的問題，3A一次風機失速線降低，導致3A一次風機正常運行點接近3A一次風機性能變化后的不穩(wěn)定工作區(qū)，在3A一次風機出口壓力或流量在受到輕微擾動后，3A一次風機容易發(fā)生失速。

2.2 相關防范措施

為防止一次風機發(fā)生失速并避免失速后機組跳閘，從運行方面提出以下調整措施。

（1）優(yōu)化制粉系統(tǒng)運行方式，確定合理的一次風壓力值。在正常運行中，應根據負荷狀況控制好一次風壓，當升負荷時，先開大磨煤機容量風門，再提高一次風壓力；當降負荷時，先降低一次風壓力，然后關小磨煤機容量風門，力爭做到壓力、流量相匹配，防止一次風機工作點進入不穩(wěn)定區(qū)。

（2）在進行磨煤機啟、停操作過程中，應控制開、關熱風調節(jié)擋板的速率，當熱風調節(jié)擋板全關后，方能允許關閉關斷門，避免一次風壓力大幅波動。

（3）若一次風機發(fā)生搶風，要快速將一次風機由自動切為手動；快速調整2臺風機的出力，關小搶風風機動葉開度，必要時切上層磨煤機；在調整風機出力時，應注意粉管風速不能太低。

2.3 一次風機快減負荷（RB）保護邏輯完善及效果

完善一次風機RB保護邏輯，增加一次風壓低RB保護，增加一次風機失速報警光字牌和語音報警，為運行人員及時處理風機失速故障爭取足夠時間。

2.3.1 一次風機RB功能完善

原一次風機RB保護觸發(fā)邏輯（如圖1所示）為：一次風機RB保護投入、機組負荷指令≥300 MW、任意一臺一次風機停止這3個條件同時滿足。保護觸發(fā)后執(zhí)行降負荷和跳磨投油程序，自上而下每隔10 s跳1臺磨煤機，最終保留3臺磨煤機運行，同時每隔5 s投入AB層1支油槍（共4支），目標負荷為300MW。

圖1 一次風機RB保護觸發(fā)邏輯

若一次風機發(fā)生失速，必然會引起一次風流量降低和一次風壓減小，導致機組出力下降。因此，需要在原一次風機RB保護中增加一次風壓RB保護邏輯，以防止因一次風機失速而導致機組跳閘。一次風壓RB保護觸發(fā)條件為：一次風壓RB保護功能投入、機組負荷指令≥450MW、任意一側一次風壓≤6.5 kPa這3個條件同時滿足。在一次風機失速發(fā)生時，切除對應一次風機自動，其他保護聯(lián)動邏輯應與原一次風機RB一致，目標負荷仍為300MW。

在非一次風機RB保護動作時，為防止跳磨投油而引起一次風流量迅速降低可能導致的一次風機失速，當非一次風機RB保護發(fā)生時，若一次風壓力設定值超過10.5 kPa則強制下調1 kPa，降壓速度設置為10 s，恢復原定值速度設置為900 s。

2.3.2 一次風機RB功能完善后的實際效果

2013-04-12 T 16：36：53，＃3機組負荷621.9 MW時，3A一次風機喘振報警，3A一次風機出口壓力由11.42 kPa降到6.50 kPa，一次風壓RB觸發(fā)，執(zhí)行相應的跳磨投油程序。16：47：14，3A一次風機喘振現象得以恢復，3A一次風機出口壓力恢復正常，有效避免了一次機組非計劃停運事故的發(fā)生。

3 結束語

失速會對軸流風機的安全運行造成嚴重威脅，在正常運行中，要根據負荷控制好一次風壓，避免一次風壓大幅波動，做到壓力和流量相匹配，防止風機工作點進入不穩(wěn)定區(qū)。通過增加一次風壓低RB保護邏輯，完善了一次風機RB保護功能，能有效防止因一次風機失速導致的鍋爐跳閘，給機組的安全、穩(wěn)定運行增加重要保障。

［1］李春宏.軸流風機失速與喘振分析及處理［J］.熱力發(fā)電，2008，37（3）：76-78.

（本文責編：王書平）

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：1674-1951（2015）02-0057-02

殷炳毅（1983—），男，山東沾化人，工程師，工學碩士，從事電廠熱工控制系統(tǒng)維護方面的工作（E-mail：k_yby＠126.com）。

2013-09-09；

2014-11-05