張國(guó)濱

電廠單側(cè)軸流一次風(fēng)機(jī)快速啟停策略

張國(guó)濱

（華電濰坊發(fā)電有限公司，山東濰坊 261401）

分析了軸流一次風(fēng)機(jī)失速的危害，詳細(xì)介紹了軸流一次風(fēng)機(jī)的快速啟停操作方法，對(duì)燃燒的影響降到最低，以保證機(jī)組運(yùn)行的安全性。

軸流一次風(fēng)機(jī)；動(dòng)葉；失速；負(fù)壓；并列

1 機(jī)組一次風(fēng)機(jī)、制粉系統(tǒng)概況

華電濰坊發(fā)電有限公司670MW超臨界機(jī)組采用2臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)送粉，制粉系統(tǒng)采用6臺(tái)雙進(jìn)雙出正壓直吹式制粉系統(tǒng)。正常情況下

2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行，一次風(fēng)經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱后進(jìn)入磨煤機(jī)。風(fēng)機(jī)出口壓力可調(diào)范圍為9.0～

12.0 kPa。

2 軸流一次風(fēng)機(jī)失速的危害

根據(jù)軸流風(fēng)機(jī)的特性，正常運(yùn)行時(shí)在制粉系統(tǒng)粉管風(fēng)速滿足情況下保持低風(fēng)壓、大流量，2臺(tái)風(fēng)機(jī)出力盡量平衡，防止因2臺(tái)風(fēng)機(jī)互相影響而進(jìn)入失速區(qū)。

風(fēng)機(jī)需要停運(yùn)檢修時(shí)必須要經(jīng)歷一個(gè)降出力過(guò)程，此時(shí)風(fēng)機(jī)受另一臺(tái)風(fēng)機(jī)壓頭影響，流量、壓力突然迅速下降（俗稱“壓死”），造成風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)失速。旋轉(zhuǎn)失速使風(fēng)機(jī)各葉片受到周期性的作用力，若風(fēng)機(jī)在失速區(qū)內(nèi)運(yùn)行相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間（或失速頻率與葉片自振頻率相同的短時(shí)間內(nèi)），易造成動(dòng)葉葉片偏移，更加劇了風(fēng)機(jī)的不穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐扇~片斷裂等機(jī)械損害。若管道系統(tǒng)的容積與阻力適當(dāng)，在風(fēng)機(jī)發(fā)生失速，壓力降低時(shí)，出口管道內(nèi)的壓力會(huì)高于風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力而使氣流發(fā)生倒流，同時(shí)管道內(nèi)壓力迅速降低，風(fēng)機(jī)再次脫離失速區(qū)又向管道輸送氣體，但因流量小風(fēng)機(jī)又失速，氣流又倒流。這種現(xiàn)象循環(huán)發(fā)生，稱為喘振。伴隨喘振的發(fā)生，風(fēng)機(jī)電流也大幅度波動(dòng)，發(fā)出明顯的轟鳴聲。風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的破壞性很大，可在很短時(shí)間內(nèi)損壞風(fēng)機(jī)，必須立即停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

風(fēng)機(jī)失速時(shí)，系統(tǒng)一次風(fēng)量、風(fēng)壓大幅降低，引起鍋爐燃燒急劇惡化，可產(chǎn)生-300～-1 000 Pa的負(fù)壓，易發(fā)生鍋爐滅火事故。并聯(lián)運(yùn)行的另一臺(tái)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉投“自動(dòng)”時(shí)，出力增大，電流迅速升高，易造成電機(jī)過(guò)負(fù)荷。所以啟停風(fēng)機(jī)時(shí)要求迅速、正確，盡快使風(fēng)機(jī)進(jìn)入正常工作區(qū)域，不僅可降低對(duì)鍋爐燃燒的沖擊，而且可保證設(shè)備的安全。

3 軸流一次風(fēng)機(jī)的快速啟停操作分析

3.1 風(fēng)機(jī)速停操作（以停運(yùn)B風(fēng)機(jī)為例）

（1）準(zhǔn)備工作。

1）試驗(yàn)下層油槍著火良好。

2）降負(fù)荷至350MW左右（根據(jù)單側(cè)風(fēng)機(jī)出力和煤質(zhì)帶負(fù)荷，最后保留下層4套制粉系統(tǒng)），解除“一次風(fēng)機(jī)快減負(fù)荷（RB）”保護(hù)。

3）引風(fēng)機(jī)爐膛負(fù)壓自動(dòng)控制投入，適當(dāng)提高負(fù)壓。

4）兩側(cè)一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉置手動(dòng)位，將2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉操作器操作頁(yè)面調(diào)出后鎖定在同一畫(huà)面，系統(tǒng)一次風(fēng)壓盡量降低，以減少失速波動(dòng)。

（2）停運(yùn)風(fēng)機(jī)操作。

1）投入最下層2支以上油槍，逐步關(guān)小B風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，開(kāi)大A風(fēng)機(jī)動(dòng)葉。兩側(cè)開(kāi)度偏差為10%～25%時(shí)B風(fēng)機(jī)會(huì)失速（假設(shè)兩側(cè)風(fēng)機(jī)原出力平衡）。

2）B風(fēng)機(jī)失速時(shí)爐膛負(fù)壓瞬間下降（一般不超過(guò)-400 Pa），A風(fēng)機(jī)出口流量迅速降低至0，系統(tǒng)一次風(fēng)壓突降2 kPa左右。

在我國(guó)不存在第一類情況，少數(shù)邊遠(yuǎn)地區(qū)可短期存在第二類情況，但長(zhǎng)期存在的強(qiáng)烈的需求將使新發(fā)現(xiàn)的油田很快就能被探明并創(chuàng)造條件投入開(kāi)發(fā)。地處西北邊陲大沙漠中的塔里木盆地中部油田群就是例證。因而我國(guó)諸多盆地長(zhǎng)期存在的大量未開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量多屬于第三類情況。

3）B風(fēng)機(jī)動(dòng)葉直接關(guān)至0，停止B風(fēng)機(jī)運(yùn)行，同時(shí)迅速將A風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)至70%（以風(fēng)機(jī)額定電流為準(zhǔn)）。因?yàn)锽風(fēng)機(jī)失速時(shí)不僅自身出力為0，內(nèi)部風(fēng)道內(nèi)甚至?xí)纬傻沽?，?duì)正常運(yùn)行的A風(fēng)機(jī)出力產(chǎn)生不利影響。迅速停運(yùn)B風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)風(fēng)壓不降反升，對(duì)鍋爐燃燒有利。

4）試驗(yàn)結(jié)果：風(fēng)機(jī)停運(yùn)過(guò)程用時(shí)30 s，燃油消耗不足0.2 t。

（3）停運(yùn)風(fēng)機(jī)操作關(guān)鍵點(diǎn)。停止一次風(fēng)機(jī)，特別是動(dòng)葉軸流式高壓風(fēng)機(jī)，鍋爐燃燒變化較大，一般電廠運(yùn)行人員不敢大幅調(diào)整，反而造成停運(yùn)風(fēng)機(jī)過(guò)程變長(zhǎng)，對(duì)燃燒和設(shè)備損害較大，所以迅速、準(zhǔn)確的操作尤為重要。

1）投入油槍時(shí)保證油槍著火良好。

2）在粉管一次風(fēng)速允許下盡量降低系統(tǒng)一次風(fēng)壓，以減少風(fēng)壓突降的擾動(dòng)。

3）適當(dāng)提高爐膛負(fù)壓，以減小負(fù)壓突降對(duì)鍋爐燃燒的影響。

5）注意監(jiān)視運(yùn)行風(fēng)機(jī)的電流、溫度、振動(dòng)等參數(shù)，防止過(guò)負(fù)荷。

3.2 啟動(dòng)后的并列操作（以啟動(dòng)B風(fēng)機(jī)為例）

軸流一次風(fēng)機(jī)并列較停運(yùn)時(shí)更難操作，如果并列點(diǎn)把握不準(zhǔn)，可能導(dǎo)致并列、失速過(guò)程反復(fù)形成，系統(tǒng)一次風(fēng)壓、爐膛壓力大幅波動(dòng)，對(duì)設(shè)備及機(jī)組安全威脅更大。所以，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后應(yīng)迅速、平穩(wěn)地并列，這就對(duì)操作提出了更高的要求。

（1）準(zhǔn)備工作。

1）投入下層2支以上著火穩(wěn)定的油槍。

2）第5套制粉系統(tǒng)調(diào)至通風(fēng)狀態(tài)，容量風(fēng)門(mén)關(guān)閉，備用。

3）引風(fēng)機(jī)爐膛負(fù)壓自動(dòng)控制投入，適當(dāng)提高負(fù)壓。

4）調(diào)出2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉操作器操作頁(yè)面并鎖定在同一畫(huà)面，一次風(fēng)壓保持在8～10 kPa。

（2）并風(fēng)機(jī)操作。

1）啟動(dòng)B風(fēng)機(jī)后等待電流返回，選擇一個(gè)合適的并列點(diǎn)，快速開(kāi)啟動(dòng)葉擋板。并列點(diǎn)的選擇以風(fēng)機(jī)并列后的風(fēng)壓為準(zhǔn)：并列后風(fēng)壓太高（即2臺(tái)風(fēng)機(jī)大開(kāi)度并列），風(fēng)機(jī)易再次進(jìn)入失速區(qū)；風(fēng)壓太低時(shí)，A風(fēng)機(jī)需降低較多出力，系統(tǒng)風(fēng)壓降低太多，對(duì)燃燒影響較大。并列點(diǎn)的選擇與風(fēng)機(jī)特性和平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)（一般選擇風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度在30%～40%時(shí)并列最容易成功）。

2）迅速將兩側(cè)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度調(diào)整至預(yù)定的并列點(diǎn)，爐膛負(fù)壓因A風(fēng)機(jī)出力降低、鍋爐燃料量下降等因素一般迅速下降300 Pa左右。此時(shí)B風(fēng)機(jī)因脫離失速區(qū)迅速帶上負(fù)荷，系統(tǒng)一次風(fēng)壓及爐膛負(fù)壓迅速恢復(fù)正常。風(fēng)機(jī)并列成功后，各參數(shù)很快趨于穩(wěn)定。如果B風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度接近A風(fēng)機(jī)時(shí)仍沒(méi)有帶上出力，可以將B風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度略大于A風(fēng)機(jī)，同時(shí)利用迅速開(kāi)啟的第5套制粉系統(tǒng)的容量風(fēng)，增大系統(tǒng)一次風(fēng)通流量進(jìn)行擾動(dòng)，以起到A風(fēng)機(jī)出口壓力突降的效果，保證風(fēng)機(jī)完成并列。

從風(fēng)機(jī)啟動(dòng)到風(fēng)機(jī)并列完成用時(shí)不超過(guò)1min，爐膛負(fù)壓變化不大，對(duì)整個(gè)燃燒系統(tǒng)影響較小，完全滿足鍋爐穩(wěn)燃要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

因運(yùn)行中一次風(fēng)機(jī)停運(yùn)及并列均屬于較大操作，鍋爐風(fēng)量、氧量、給水流量、過(guò)熱度、主／再熱蒸汽溫度波動(dòng)較大，需要運(yùn)行人員提前做好預(yù)想，各監(jiān)盤(pán)人員要互相協(xié)調(diào)操作。熟練的操作技巧、正確的操作幅度、良好的心理素質(zhì)必不可少。

［1］Q／122-104·1·1602·2—2012濰坊發(fā)電有限公司670 MW機(jī)組輔機(jī)運(yùn)行規(guī)程［Z］.

（本文責(zé)編：劉芳）

TK 223.26

：B

：1674-1951（2015）03-0056-02

張國(guó)濱（1979—），男，山東壽光人，技師，從事集控運(yùn)行方面的工作（E-mail：418288857＠qq.com）。

2014-06-09；

2015-01-30