馮仁海， 鄭 利， 閆海靜

（十里泉電廠，山東 棗莊 277103）

300MW燃煤電站鍋爐軸流式引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)的原因分析及處理

馮仁海， 鄭 利， 閆海靜

（十里泉電廠，山東 棗莊 277103）

針對(duì)燃煤電廠鍋爐，因系統(tǒng)改造等因素影響，導(dǎo)致并列運(yùn)行的軸流式風(fēng)機(jī)頻繁發(fā)生搶風(fēng)的異常，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行全面系統(tǒng)分析，采取優(yōu)化空預(yù)器吹灰方案、對(duì)脫硝噴氨格柵調(diào)平等措施，降低煙道系統(tǒng)阻力后，徹底解決了生產(chǎn)中的一大“頑疾”。該成功經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)做法具有較好的推廣和借鑒意義。

引風(fēng)機(jī)； 搶風(fēng)； 原因分析； 處理

0 引言

十里泉發(fā)電廠#6鍋爐為某鍋爐廠采用美國(guó)CE燃燒工程公司技術(shù)制造，型號(hào)為HG1021/18.2-YM9的燃煤鍋爐。為達(dá)到國(guó)家最新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，于2011年4月，對(duì)#6鍋爐進(jìn)行低氮燃燒改造，對(duì)原電除塵器進(jìn)行了電-袋增容改造，同步將引風(fēng)機(jī)改造成靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，并進(jìn)行變頻節(jié)能改造，實(shí)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)變速調(diào)節(jié)。在2013年5月又進(jìn)行了脫硝裝置改造，即在省煤器與空預(yù)器之間增加了SCR脫硝裝置，于同年7月脫硝改造完成并投入運(yùn)行。

1 機(jī)組運(yùn)行存在的問(wèn)題

該發(fā)電廠#6鍋爐經(jīng)上述改造后，并聯(lián)運(yùn)行的引風(fēng)機(jī)經(jīng)常發(fā)生搶風(fēng)異常，2013年12月至2014年1月，#6鍋爐引風(fēng)機(jī)共發(fā)生7次搶風(fēng)，累計(jì)123.7h。每次異常發(fā)生后，機(jī)組被迫降低負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)法滿足電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷的調(diào)度要求。引風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)，導(dǎo)致?tīng)t膛負(fù)壓快速嚴(yán)重變正且劇烈波動(dòng)，鍋爐本體關(guān)閉不嚴(yán)的觀火孔、檢查門等處向外噴出大量火焰，將爐墻周圍的熱控電纜、元件燒損，影響燃燒器火檢信號(hào)、一次風(fēng)速等多種熱控信號(hào)無(wú)法正常工作。爐膛負(fù)壓的劇烈波動(dòng)，威脅鍋爐的燃燒穩(wěn)定和安全運(yùn)行，同時(shí)，還可能會(huì)造成引風(fēng)機(jī)因超出力運(yùn)行使電機(jī)被燒壞，甚至導(dǎo)致鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作跳閘。

2 異常原因分析及處置措施

針對(duì)機(jī)組存在的以上異?，F(xiàn)象，為徹底消除該異常隱患，確保機(jī)組能夠長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，通過(guò)查閱設(shè)備資料、開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)檢查等活動(dòng)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，采取系列有效技術(shù)措施后，將引風(fēng)機(jī)的搶風(fēng)異常徹底消除。

2.1 引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)的時(shí)間統(tǒng)計(jì)

通過(guò)對(duì)#6鍋爐引風(fēng)機(jī)2013年12月至2014年1月?lián)岋L(fēng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)和分析（見(jiàn)表1）得出，搶風(fēng)率=61.85/（24×31）×100%=8.31%，搶風(fēng)率=月平均搶風(fēng)故障時(shí)間/月機(jī)組運(yùn)行時(shí)間。

表1 #6鍋爐引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)Tab.1#6 Boiler induced draft fan scrambling time statistics

2.2 引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)的主要原因分析

針對(duì)鍋爐并聯(lián)運(yùn)行的軸流式引風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)的原因，參照風(fēng)機(jī)特性曲線、查找風(fēng)機(jī)實(shí)際工作點(diǎn)位置，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)煙系統(tǒng)阻力增大是導(dǎo)致#6鍋爐引風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)的主要原因，人員操作不當(dāng)?shù)绕渌驗(yàn)榇我绊懸蛩兀ㄒ?jiàn)表2）。

表2 #6鍋爐引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)原因統(tǒng)計(jì)Tab.2#6 Boiler induced draft fan scrambling causes statistics

對(duì)#6鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)的空預(yù)器、電袋除塵器、脫硝系統(tǒng)的進(jìn)出口差壓進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，空預(yù)器與電袋除塵器的阻力增加過(guò)快是造成引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)的主要因素（如圖1所示）。

圖1 #6鍋爐空預(yù)器、電袋除塵器、脫硝系統(tǒng)進(jìn)出口差壓變化趨勢(shì)圖Fig.1 #6 Boile air preheater,electric bag filter,denitrification system import and export differential pressure trend

通過(guò)以上發(fā)現(xiàn)可以看出，風(fēng)煙系統(tǒng)阻力增加這一因素占比達(dá)99.03%，只要解決影響風(fēng)煙系統(tǒng)阻力增加的主要因素,搶風(fēng)故障就可以大幅減少，通過(guò)相關(guān)技術(shù)措施的實(shí)施，消除引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)異常是切實(shí)可行的。

2.3 空預(yù)器差壓增大的原因分析及處理

2.3.1 空預(yù)器吹灰方式的影響及方案優(yōu)化

對(duì)2013年7月至2014年1月期間，#6鍋爐A、B側(cè)空預(yù)器差壓平均完成值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析（見(jiàn)表3）看出，其差壓值在多數(shù)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，高出改造的運(yùn)行差壓值，且高出了其合理控制值1000Pa的范圍。同時(shí)，通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，原吹灰規(guī)定已不能滿足現(xiàn)工況要求。

表3 #6鍋爐空預(yù)器差壓完成值統(tǒng)計(jì)Tab.3 #6 Boiler air preheater differential pressure completion value statistics

針對(duì)該影響因素，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)空預(yù)器吹灰方案進(jìn)行了優(yōu)化和完善，

（1）提高空預(yù)器吹灰汽源壓力，將空預(yù)器吹灰汽源壓力由1.1MPa提高到1.5MPa；

（2）增加空預(yù)器蒸汽吹灰頻次，由原每天早班和前夜各吹灰一次，改為每班吹灰一次；

（3）優(yōu)化空預(yù)器吹灰方式，為增強(qiáng)吹灰效果，吹灰方式由原來(lái)自動(dòng)兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，改成手動(dòng)、單側(cè)進(jìn)行，確保吹灰汽源壓力能夠滿足要求。

（4）增設(shè)空預(yù)器聲波吹灰系統(tǒng)，在A、B空預(yù)器的熱端，同時(shí)增加空預(yù)器聲波吹灰器，保持連續(xù)吹灰。

2.3.2 脫硝系統(tǒng)噴氨均勻性影響與調(diào)平

導(dǎo)致#6鍋爐A、B空預(yù)器出現(xiàn)壓差增大的原因，還有可能是新投運(yùn)的脫硝系統(tǒng)的氨逃逸高，造成空預(yù)器發(fā)生積灰堵塞所致。于是組織對(duì)A、B側(cè)SCR系統(tǒng)煙氣流場(chǎng)與噴氨量分布情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和試驗(yàn)（測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表4）。

表4 調(diào)平前#6鍋爐A、B側(cè)SCR系統(tǒng)煙氣流場(chǎng)與噴氨量測(cè)量數(shù)據(jù)Tab.4 #6 Boile A B side of SCR unbalanced gas flow field and spray ammonia measurement data

由現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定結(jié)果看出，A、B側(cè)的噴氨格柵噴氨量存在不均勻性。煙氣流場(chǎng)與噴氨量分布不匹配，導(dǎo)致局部氮氧化物濃度分布不均勻，存在脫硝裝置局部氨逃逸高的現(xiàn)象，造成空預(yù)器換熱元件因積灰阻力增大，差壓升高。

針對(duì)該影響因素，委托電力科學(xué)院組織對(duì)該噴氨格柵噴進(jìn)行全面、細(xì)致的測(cè)量和標(biāo)定，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法對(duì)各噴氨格柵的噴氨量進(jìn)行調(diào)整，對(duì)脫硝裝置出口氮氧化物濃度進(jìn)行調(diào)平，均勻性大幅提高，噴氨量和氨逃逸率明顯降低（見(jiàn)表5）。

表5 調(diào)平后#6鍋爐A、B側(cè)脫硝系統(tǒng)煙氣流場(chǎng)與噴氨量測(cè)量數(shù)據(jù)Tab.5 #6 Boile A B side of SCR balanced gas flow field and spray ammonia measurement data

通過(guò)對(duì)運(yùn)行操作和調(diào)整進(jìn)行排查發(fā)現(xiàn)，機(jī)組運(yùn)行工況發(fā)生較大變化時(shí)，尤其是機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行期間，因操作調(diào)節(jié)不及時(shí)造成運(yùn)行氧量控制偏高，上部燃盡風(fēng)和主燃區(qū)配風(fēng)方式不合理，使?fàn)t膛出口氮氧化物濃度保持較高，為脫硝系統(tǒng)的噴氨量增大、氨逃逸升高埋下隱患。為消除該因素影響，運(yùn)行人員結(jié)合機(jī)組運(yùn)行實(shí)際情況，及時(shí)優(yōu)化和完善#6鍋爐燃燒調(diào)整措施，并跟蹤監(jiān)督落實(shí)。同時(shí)，督促熱控專業(yè)對(duì)#6鍋爐送風(fēng)機(jī)“自動(dòng)控制”進(jìn)行優(yōu)化，確保運(yùn)行氧量控制合理。

2.4 電除塵差壓升高原因分析及處理

通過(guò)近期相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，新改造的電袋式除塵器運(yùn)行差壓較之前明顯升高（見(jiàn)表6）。經(jīng)全面分析和現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，原電除塵留作備用的濕式除灰落灰管道內(nèi)，還有水封介質(zhì)運(yùn)行，保持負(fù)壓運(yùn)行的電袋除塵器通過(guò)該落灰管吸入大量水汽，導(dǎo)致除塵布袋表面濕度增大而吸附大量煙氣中灰塵，導(dǎo)致該除塵器阻力大幅增加。

表6 #6鍋爐除塵器運(yùn)行差壓值統(tǒng)計(jì)Tab.6 #6 Boiler dust collector operating differential pressure statistics

結(jié)合該項(xiàng)影響因素，及時(shí)組織將除塵器所有留存的濕式除灰落灰管口進(jìn)行封堵，并制定計(jì)劃利用機(jī)組停運(yùn)機(jī)會(huì)全部割除。

3 結(jié)論

通過(guò)以上系列技術(shù)攻關(guān)活動(dòng)的開(kāi)展，從現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)查、技術(shù)討論、制定應(yīng)對(duì)技術(shù)措施和組織實(shí)施、效果檢驗(yàn)等工作，較好地解決了#6鍋爐引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)的問(wèn)題，搶風(fēng)故障大幅降低。機(jī)組設(shè)備系統(tǒng)、運(yùn)行方式得到合理優(yōu)化的同時(shí)，機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)進(jìn)一步得到夯實(shí)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組安全和效益的雙贏（見(jiàn)表7）。

表7 #6鍋爐實(shí)施前后引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)率對(duì)比Tab.7 #6 Boiler before and after the implementation of the wind fan ratio comparison

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益及計(jì)算

（1）通過(guò)機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)出2013年12月至2014年1月期間，因#6鍋爐引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)而被迫降低機(jī)組負(fù)荷時(shí)間為123.7小時(shí)，平均降低機(jī)組負(fù)荷6.0萬(wàn)KW/h，共計(jì)損失電量約742.2萬(wàn)KW/h，按每度電（KW/h）上網(wǎng)凈利潤(rùn)0.16元計(jì)算，共計(jì)損失118.752萬(wàn)元（見(jiàn)表8）。同時(shí)，因引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)故障消除，可挽回?zé)峥卦p失約31.9萬(wàn)元（見(jiàn)表9）。

（2）購(gòu)置、安裝2臺(tái)空預(yù)器的聲波吹灰器供計(jì)發(fā)生費(fèi)用為95萬(wàn)元。

由以上統(tǒng)計(jì)可以得出，技術(shù)實(shí)施后所獲得的經(jīng)濟(jì)效益為：

118.752+31.9-95=55.652（萬(wàn)元）

表8 電量損失效益Tab.8 Power loss benefit

表9 熱控元件損失費(fèi)用Tab.9 Loss of thermal control components

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該技術(shù)攻關(guān)活動(dòng)的開(kāi)展，徹底消除了機(jī)組存在的生產(chǎn)隱患，進(jìn)一步凈化機(jī)組安全生產(chǎn)環(huán)境，夯實(shí)了#6機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的固本強(qiáng)基，為確保機(jī)組長(zhǎng)期、安全、高效運(yùn)行提供重要保障。同時(shí)也進(jìn)一步豐富了運(yùn)行人員工作經(jīng)驗(yàn)，提高了解決生產(chǎn)問(wèn)題的工作能力，同時(shí)為其他同類型的機(jī)組解決該類問(wèn)題的提供了科學(xué)依據(jù)和成功借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[1]QW/04.17.00.0101-2014.十里泉發(fā)電廠330MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程[S].

[2]毛正孝.泵與風(fēng)機(jī)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2002.

Cause Analysis and Treatment on the Problem of Scrambling for Air of Axial in-duced Draft Fans in 300MW Coal-fired Power Plant

FENG Renhai， ZHENG Li， YAN Haijing
（Shiliquan Power Plant，Zaozhuang 277103，China）

This paper is aimed at coal-fired power station boilers with the problem of scrambling for air often occurred in the axial in-duced draft fan which is existing between the fans connected in parallel operation，due to the factors such as system reform.Through the overall system analysis of the production site,optimizing the air preheater sootprogram,leveling ammonia injection grid,and other measures,reduce the resistance of the flue system,we have completely solved thequot;stubborn diseasequot;in production.The successful experience and scientific practice has a good significance to generalization and reference.

Suction fan； Scrambling for air； Cause analysis；Treatment

TM621.2

B

2095-3429（2017）05-0051-04

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.05.012

2017-08-04

馮仁海（1972-），男，山東滕州人，本科，高級(jí)工程師，鍋爐運(yùn)行專工，主要從事火電機(jī)組運(yùn)行節(jié)能管理及電站鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整工作；

鄭利（1981-），男，江蘇徐州人，本科，技師，十里泉發(fā)電廠集控運(yùn)行班長(zhǎng)；

閆海靜（1976-），女，山東威海人，本科，助理工程師，十里泉發(fā)電廠化學(xué)運(yùn)行主管。