劉恩生，周新剛

(1.華電國際技術服務中心，濟南 250014； 2.國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院，濟南 250003)

1 機組概況

某電廠一期工程2×600 MW超臨界機組鍋爐為上海鍋爐廠設計、制造的超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、∏型露天布置、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結構，型號為SG1913/25.40。鍋爐風煙系統(tǒng)各配備2臺動葉可調(diào)式軸流送風機、一次風機、引風機。引風機為雙級動葉可調(diào)軸流風機，型號為SAF36-25-2，轉速為745 r/min。雙級動葉可調(diào)軸流風機采用兩級葉輪，壓力一般是單級動葉可調(diào)軸流風機的2倍，其主軸內(nèi)置一根芯軸連接兩級葉輪，通過油站驅動液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保持兩級葉輪開度的同步性，具有流量大、壓力高、高效區(qū)寬的特點。

2 故障現(xiàn)象

故障前進行了機組小修，按照檢修項目檢查引風機：兩級葉輪葉片活動正常；更換液壓缸，調(diào)整動葉角度時葉片無卡澀現(xiàn)象，葉片同步；引風機扣蓋恢復前，進行引風機動葉遠方調(diào)節(jié)試驗，葉片同步，無異常。風煙系統(tǒng)冷態(tài)試運行后引風機運行正常。

機組運行7 d后發(fā)生風機卡澀故障，異常發(fā)生前進行啟動磨煤機操作，爐膛負壓波動，隨后逐漸趨于穩(wěn)定。引風機自動控制，A，B引風機動葉開度從30%升至45%，再降至20%后升至40%，隨后逐漸穩(wěn)定在30%左右。檢查發(fā)現(xiàn)A引風機轉子處有明顯的氣流紊亂聲，測量風機機殼振動值偏大，約4 mm/s，就地測量機殼振幅為0.20 mm。檢查后初步判斷A引風機一、二級葉片角度可能不同步，兩級葉片間氣流通道不順暢，造成氣流紊亂。利用停機消缺的機會進行風機開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)一級動葉有3片葉片漂移。檢查B引風機，發(fā)現(xiàn)一級動葉也有2片葉片漂移。拆除葉片驅動滑塊壓板，在葉片根部噴松銹劑，敲擊葉片根部并反復扳動葉片，直到葉片卡澀現(xiàn)象消除后裝復，啟動后運行正常。

之后發(fā)生多次類似的葉片卡澀故障，均表現(xiàn)為風機振動增大，風機氣流噪聲增大，檢查發(fā)現(xiàn)部分葉片發(fā)生卡澀漂移，清理后恢復正常。此現(xiàn)象在停運啟動后一段時間內(nèi)頻繁發(fā)生，嚴重影響了機組的安全性和可靠性。

3 原因分析

3.1 檢查情況

拆除發(fā)生卡澀的葉片進行檢查，發(fā)現(xiàn)引風機葉片迷宮密封腔室有板結的積灰以及鐵銹，密封環(huán)處缺少油脂，葉柄軸襯與葉柄盤間有沉積灰垢，葉柄圓盤銹蝕。

3.2 原因分析

引風機工作環(huán)境多塵、高溫、腐蝕性強，在結構設計上，引風機采取了密封防塵、噴涂耐磨涂層、通風冷卻等措施。例如風機葉片根部就采用了密封片，密封片由彈簧鋼片制作而成，放入后略高于葉柄，并添加適當潤滑脂，使葉片轉動時既要減小摩擦，又要保持密封效果[1]。

第1次檢修時，對密封片添加的潤滑脂進行了徹底清理，工作結束后未及時涂抹潤滑脂，濕度大的空氣或雨水浸入，導致其內(nèi)部積灰受潮板結。機組投入運行后，煙氣結露形成的酸液沿葉片浸入動葉與輪轂間的間隙，造成葉片底座內(nèi)部銹蝕、密封環(huán)失去彈性，潤滑油遇煙氣、灰塵逐漸干涸硬化，潤滑效果降低；灰塵進入調(diào)節(jié)間隙內(nèi)并板結，葉柄處間隙減小，阻力進一步增大。輪轂內(nèi)葉柄軸與曲柄夾柄為螺栓連接，并按一定的力矩緊固，當阻力增大到緊固力矩無法克服時，葉柄軸與曲柄夾柄發(fā)生相對移動，葉片發(fā)生偏移[2]。在啟動磨煤機的過程中，爐膛負壓波動大，引風機自動跟蹤進行調(diào)節(jié)，因動葉組件阻力大，葉片調(diào)節(jié)速度慢，調(diào)節(jié)線性變差，負壓波動進一步變大，兩者疊加引起引風機過調(diào)，葉片角度在短時間內(nèi)大幅度調(diào)節(jié)，個別葉片因阻力大而卡澀在某個位置，葉片角度不同步，氣流通道不順暢，造成氣流紊亂。

后期停運時未進行檢修，啟動后頻繁的卡澀則與葉片密封結構及機組環(huán)保改造后煙氣成分變化有關。葉片密封位置相對較深，而葉片與輪轂必須保持一定的間隙，煙氣中的灰塵不可避免地會從間隙進入。超低排放改造后，脫硝系統(tǒng)噴氨量理論上會控制在一個合理的水平，實際運行時，由于工況變化以及設備磨損、過調(diào)導致性能變化等原因，氨逃逸率會維持在一個較高的水平，硫酸氫銨在空氣預熱器和后部煙道煙溫合適的部位凝結沉積；尤其當入爐煤硫分較高且煙溫較低時，引風機動葉區(qū)域溫度達到煙氣露點，煙氣在輪轂表面結露，細小的灰粒和硫酸氫銨微粒組成的黏性灰垢進入動葉調(diào)整盤間隙。隨著時間的延長，進入的軟垢越來越多，隨著煙溫的變化，動葉與輪轂接縫處含有硫酸氫銨的軟垢變硬，導致引風機動葉卡澀或卡死。

4 處理和改進措施

發(fā)生卡澀后一般采取臨時清理、調(diào)整葉片角度一致等臨時措施，但這些臨時處理措施無法避免問題的重復發(fā)生，需要從設計、檢修和運行調(diào)整等方面采取改進措施。

4.1 機組備用期間措施

引風機停運且無檢修計劃時，在機組通風冷卻前每2 h活動1次葉片，每次全開全關不少于4次(不少于5 min)。強制通風期間，盡量使風機葉片在較大范圍內(nèi)活動。機組通風冷卻完成后，溫度降至室溫，風機轉入冷態(tài)備用后，每6 h葉片活動1次，每次全開全關不少于3次(不少于5 min)，以防止動葉卡澀。機組啟動前24 h，打開人孔門確認風機葉片同步，無卡澀現(xiàn)象。

4.2 機組檢修期間措施

風機葉片全部拆除后進行徹底清理，密封片用煤油浸泡或更換。檢修完成復裝前對葉柄密封片涂抹高溫潤滑油脂，防止水汽進入葉柄軸襯與葉柄盤間而發(fā)生銹蝕。系統(tǒng)復裝后及時恢復潤滑油系統(tǒng)運行，完成冷態(tài)調(diào)試后風機恢復備用。機組啟動前24 h，打開人孔門確認風機葉片同步，無卡澀現(xiàn)象。

4.3 結構改進措施

經(jīng)過調(diào)研和咨詢風機廠家后對風機密封進行改進，方案分別如圖1，2所示。方案1是在原密封的上部增加一道密封，雙道耐磨密封環(huán)能保證與輪轂上的葉柄套內(nèi)孔緊密貼合。在密封接觸面加入適量的潤滑脂，更能有效地增強密封效果，降低因密封副相互摩擦而增加的阻力。葉柄表面、輪轂與葉柄相對內(nèi)表面噴涂耐磨合金，轉動部位保持光潔，有效減少腐蝕造成的卡澀。方案2在方案1的基礎上又增加了一道表面密封，通過密封蓋+O形圈結構對葉柄動靜間隙進行遮擋。與方案1相比，方案2需要對輪轂進行加工，現(xiàn)場加工難度較大，加工工藝復雜，因此，選擇方案1返廠對葉柄進行處理。

圖1 密封改造方案1

圖2 密封改造方案2

4.4 噴氨系統(tǒng)優(yōu)化

結合檢修定期進行噴氨調(diào)平試驗，盡量控制氮氧化物在最低標準運行，有效降低機組脫硝系統(tǒng)的氨逃逸率和硫酸氫銨的生成量；除塵系統(tǒng)及時消缺，保持較高的除塵效率。優(yōu)化后煙氣中的硫酸氫銨和灰塵含量降低，風機運行在相對良好的工況。

5 結論與建議

引風機葉片卡澀與檢修工藝、運行操作方式、葉片密封結構和外部煙氣成分有關，分析造成卡澀的具體原因并分別采取針對性的措施后，卡澀問題得到了徹底解決。存在類似風機故障

的其他單位可以參考本案例消除設備故障，密封改進建議在征求制造廠家意見的基礎上結合設備實際情況實施。

[1]上海鼓風機廠有限公司.電站動葉可調(diào)軸流引風機安裝和使用說明書B本[Z].

[2]王新生.動葉可調(diào)軸流風機調(diào)整異常原因分析及措施[J].江西電力，2004，28(5)：27-30，42.