并列運行軸流風機失速分析及預(yù)防措施

1、<p>　　并列運行軸流風機失速分析及預(yù)防措施</p><p>　　摘要：針對許昌龍崗發(fā)電有限責任公司2*660MW機組鍋爐一次風機發(fā)生失速的情況，在介紹軸流風機失速機理基礎(chǔ)上，對一次風機失速原因進行了分析，并提出了一次風機失速的處理及預(yù)防措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：軸流式一次風機；失速；動葉可調(diào) </p><p>　　中圖分類號： TS737+

2、.1 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　近年來，隨著火力發(fā)電廠機組容量的增大，軸流風機由于變工況工作時經(jīng)濟性好、對煙風道流量壓力變化適應(yīng)性好、體積小質(zhì)量輕等優(yōu)點，因此在大容量機組中更多的是采用軸流式風機。[1]但軸流式風機對運行調(diào)整水平要求較高，若調(diào)整不當則會發(fā)生失速。本文以動葉可調(diào)軸流一次風機為例，對失速

3、原因進行分析，提出失速的處理方案及預(yù)防措施。 </p><p><b>　　1.事件發(fā)生經(jīng)過 </b></p><p>　　許昌龍崗發(fā)電有限責任公司一次風機采用豪頓華工程有限公司生產(chǎn)的兩臺ANT1960/1400F雙級動葉軸流風機，動葉調(diào)節(jié)范圍為+10°～+45°，機械最大約為55°，對應(yīng)動葉開度0%～100％。 </p>

4、<p>　　2012年3月17日08：16：25，4B一次風機發(fā)喘振報警，4A及4B一次風機出口壓力、一次風母管壓力、總一次風量、4B一次風機電流快速下降（表1-1），風機振動突然增大（圖1-1） </p><p>　　圖1-1 4B一次風機振速 </p><p>　　表1-1 喘振前后風機各主要參數(shù) </p><p>　　283.9 131.3 <

5、/p><p>　　查詢之前運行參數(shù)發(fā)現(xiàn)，07：30之前：4B、4D、4E、4F磨煤機運行，總煤量204t/h，一次風機動調(diào)投入自動開度穩(wěn)定在56%左右，一次風母管壓力11.5KPa，一次風機出口壓力12.8KPa，總一次風量417.6t/h。之后一次風壓逐漸提高，至08：15：43時，一次風機出口壓力逐漸提高至15KPa左右，一次風母管壓力提高至13.6KPa，而總一次風量由417.6 t/h降至393.4 t/h，

6、4B、4D、4E、4F磨煤機運行，總煤量231t/h。 </p><p><b>　　2.原因分析 </b></p><p>　　喘振報警發(fā)生后，立即去就地檢查，未發(fā)現(xiàn)風機風道存在明顯噪聲，查閱歷史參數(shù)曲線如圖2-2所示 </p><p>　　圖2-1 風機動調(diào)與電流關(guān)系 </p><p>　　由表1-1及圖2-1可以看

7、出： 07：59：47時至08：15：25這段時間，風壓維持在較高范圍，一次風機出口壓力14.9KPa左右，一次風母管壓力13.6左右，而風量基本不變，維持在400t/h左右。即風壓14.9KPa，風量43m3/s，而風機設(shè)計工況下，13.9KPa對應(yīng)69 m3/s，初步懷疑風機運行在不穩(wěn)定工況區(qū)。08：16：25至08：24：07為風機喘振信號報警階段，其中08：19：26時將4B送風機動調(diào)由67.7%向下調(diào)，至08：24：07時4A

8、動調(diào)指令87.4%、4B動調(diào)指令至26.1%，喘振報警信號消失。 </p><p>　　軸流風機葉片產(chǎn)生的壓升取決于進氣角α(圖2-2)。壓升基本上于進氣角α成正比。只要α低于這一臨界值(上部的兩個圖)，空氣將沿著葉片表面流動。但一旦α超過這一臨界值氣流將離開葉片的弧形表面形成湍流，同時風機壓力陡降這就是失速。 </p><p>　　圖2-2 失速發(fā)生機理 </p><

9、p>　　風機的失速與喘振的發(fā)生都是在p-Q性能曲線左側(cè)的不穩(wěn)定區(qū)域，所以它們是密切相關(guān)的。失速發(fā)生在p-Q性能曲線的整個不穩(wěn)定區(qū)域；而喘振只發(fā)生在p-Q性能曲線不穩(wěn)定區(qū)域的某一部分，其壓力降低是失速造成的，可以說失速是喘振發(fā)生的根本誘因。失速發(fā)生時（07：59：47時至08：15：25）, 盡管葉輪附近的工況有波動，振動值增大。但風機的流量、壓力和功率是基本穩(wěn)定的，風機可以繼續(xù)運行。當風機發(fā)生喘振時（08：16：25至08：24：

10、07），風機的流量、壓力產(chǎn)生脈動或大幅度的脈動，同時伴有非常明顯的噪聲，喘振時的振動有時是很劇烈的，能損壞風機與管道系統(tǒng)。所以喘振發(fā)生時，風機無法正常運行。 </p><p>　　為什么4B一次風機失速后，與之并聯(lián)運行的4A一次風機動葉為90.6％，卻未發(fā)生失速呢？原因是4B一次風機失速后，出力銳減，系統(tǒng)風壓迅速降低，并聯(lián)系統(tǒng)的管網(wǎng)阻力特性也隨之變化，阻力特性曲線下移，風機出口風壓降低，使得4A一次風機工況點遠離

11、不穩(wěn)定工況區(qū)[2]。 </p><p>　　3.預(yù)防一次風機失速喘振的措施 </p><p>　　3.1加減負荷時需注意事項 </p><p>　　機組加減負荷和啟停磨煤機要注意兩臺一次風機出力是否平衡，加負荷時應(yīng)維持一次風母管壓力不變情況下增加一次風量，減負荷時和需停運磨煤機時應(yīng)先降低一次風母管壓力至規(guī)定值再緩慢減小一次風量。 </p><p&

12、gt;　　運行中停運磨煤機操作時，給煤機停運后先逐漸關(guān)閉熱一次風調(diào)節(jié)檔板，再逐漸關(guān)閉冷一次風調(diào)節(jié)檔板，待冷、熱一次風調(diào)節(jié)檔板全部關(guān)閉后再逐個關(guān)閉磨煤機出口閘板門。此操作過程中應(yīng)防止一次風母管壓力升高和大幅波動，防止一次風母管壓力快速升高造成一次風機失速。 </p><p>　　3.2如何判斷風機失速及消除風機失速 </p><p>　　當并聯(lián)運行的軸流一次風機出現(xiàn)下列現(xiàn)象時，說明風機發(fā)生了

13、失速：失速風機的壓頭、流量、電流大幅降低；失速風機噪聲明顯增加，嚴重時機殼、風道發(fā)生振動，機殼溫度不正常升高；在投入“自動”的情況下，與失速風機并聯(lián)運行的另一臺風機電流大幅升高。 </p><p>　　當運行中發(fā)生一次風機失速時，應(yīng)將一次風機動葉切手動控制，維持一次風母管壓力不大于10KPa，交替關(guān)小兩臺一次風機動葉開度，直到兩臺一次風機重新并列回到穩(wěn)定工況區(qū)。 </p><p>　　3.

14、3加強對風道、空預(yù)器的檢查 </p><p>　　停爐時對空預(yù)器、風道進行檢查，發(fā)現(xiàn)積灰或雜物堵塞都要及時清洗和清理。遇大風天氣時，及時清理風機進口濾網(wǎng)掛積的雜物，避免風機進口堵塞。 </p><p>　　冬季遇大霧、大雪天氣，加強一次風機風道進口的檢查，發(fā)現(xiàn)有結(jié)冰現(xiàn)象及時聯(lián)系檢修進行除冰，避免風機進口堵塞 </p><p><b>　　4.結(jié)論 <

15、/b></p><p>　　此次一次風機失速發(fā)生在即將增加負荷時，07：30至07：59：47為風壓增加階段，07：59：47至08：16：25為失速區(qū)工況運行階段，08：16：25至08：24：07為風機喘振運行階段，08：50風機重新回到穩(wěn)定工況運行。失速區(qū)共運行25分鐘，由于失速區(qū)運行特別是發(fā)生喘振時，氣流直接作用于風機葉片，對葉片損害極大。 </p><p>　　風機的失速現(xiàn)

16、象是風機的一種不穩(wěn)定運行工況，對于風機的運行安全危害很大：一次風機失速造成喘振時，風量、風壓大幅降低，引起爐膛燃燒劇烈變化，易于發(fā)生磨煤機堵塞和鍋爐滅火事故；并聯(lián)運行的另一臺風機投入“自動”時，出力增大，容易造成電機過負荷；喘振風機振動明顯增高，可能使風機設(shè)備、風道振動大損壞；處理過程不正確時，還可能造成引發(fā)風機“喘振”。 </p><p><b>　　參考文獻: </b></p>