电站轴流风机喘振的危害及预防措施概要

电站轴流风机喘振的危害及预防措施童红政 , 吴 伟(嘉兴发电有限责任公司 , 浙江 嘉兴 摘 要 :锅炉高负荷时 , 轴流引风机和送风机常发生喘振 , 影响锅炉安全运行 。 嘉兴发电有限责任公司对 空气预热器进行密封改造 , 减少了漏风 , 解决了引风机的喘振 ; 又对送风系统的阻力和调节方法进行改进 , 解 决了送风机的喘振 。 运行情况证明这些改进是有效的 。 关键词 :能源与动力工程 ; 发电厂 ; 轴流风机 ; 喘振 ; 预防措施 中图分类号 :TH432.1 文献标识码 :A 文章编号 :X (2007 H arm ful Surging of Axial B low ers in Pow er Plants and Measures of ProtectionT ONG H ong 2zheng , U (Jiaxing P ower C o. , Abstract :to induced , draft fans at high boiler outputs , endangering the boiler s safety of P ower C o. Ltd has s olved the surging problem of its induced 2draft fan by reconstructing the sealing of the preheater ,reducing its air leakage ;while that of the forced 2draft fan was s olved ,by reducing the flow resistence of the air feeding system ,and improving way of controlling. Operational results have proven the effectiveness of all these improvements.K eyw ords :energy and power engineering ; power plant ; axial fan ; surging ; protective measure收稿日期 :作者简介 :童红政 (1969- , 男 , 高级工程师 , 主要从事火力发电厂设备技术管理工作。 风机是火力发电厂中的关键辅机 , 轴流风机因效率高和能耗低而被广泛采用 。 嘉兴发电有限 责任公司 1号 、 2号 300MW 锅炉的送风机 、 引风 机采用动叶可调的轴流风机 , 一次风机采用双吸 单出离心风机 ; 而嘉兴发电有限责任公司 3号 、 4号 、 5号 、 6号 600 MW 锅炉的送风机 、 引风机 、 一 次风机均采用了动叶可调的轴流风机 。电站轴流风机的特性曲线是具有驼峰的 , 如 果系统发生变化 , 轴流风机就可能进入非稳定区 域工作 , 发生失速或喘振 。 当风机发生喘振时 , 风 机的流量周期性地变化 , 变化幅度比较大 , 可能出现零甚至负值 。风机流量的这种剧烈的正负波 动 , 会发生气流的猛烈撞击 , 使风机本身产生剧烈 振动 , 同时风机工作的噪声加剧 。 大容量 、 高压头 风机发生喘振的危害很大 , 可能导致轴承和设备 的损坏 。 风机发生事故 , 直接影响到锅炉的安全运行 。嘉兴发电有限责任公司的引风机发生过数次 喘振 , 一次风机发生过比较频繁的喘振 , 这些事故 的发生给机组的安全稳定运行造成过较大的危 害 。1 引风机喘振的预防措施锅炉的引风机发生喘振时 , 机组均在高负荷 运行中 , 负荷大于 260MW , 风机的动叶开度大于 80%。 喘振发生后 , 运行人员快速降低机组负荷 , 同时关小喘振风机的动叶 , 待稳定一段时间后再 逐渐增加至原负荷 。恢复后机组也能够正常运 行 , 一般也不会在短期内再次发生喘振 。 经分析 , 引风机的喘振主要与空气预热器的堵灰以及漏风 情况有关 。最严重的引风机喘振发生在 2号 300锅炉292 发电设备 (2007N o. 4 电站轴流风机喘振的危害及预防措施上 ,1999年 10月之前的一段时间 ,2号 300 MW 机 组在负荷高于 280 MW 时就非常容易发生喘振现 象 , 空气预热器的烟气差压明显增加 , 风机的动叶 开度在 80%时 , 电流达到 165 A 以上 , 比过去的 130 A 高得多 , 只能将机组的最高负荷限制在 280 MW 以下 , 同时要求运行人员控制风机电流不得 高于 160 A , 这严重影响了机组的安全稳定运行 。 1999年 10月机组计划检修 , 检查发现 2台空气预 热器传热元件均存在严重的堵灰情况 。 空气预热 器的严重堵灰造成风烟系统的阻力大大增加 , 改 变了引风机的 P 2Q 特性曲线 。在机组高负荷时 , 引风机动叶开度大 , 工作在非稳定区域 , 导致了喘 振的发生 。 在 2号机组的检修中 , 更换了 2台空 气预热器所有的传热元件 , 对空气预热器的密封 进行了认真的调整 , 降低了空气预热器的漏风率 。 随后的运行中 , 在机组满负荷时风机的电流降低 到 130 A 以下 。2001年和 2002,12%下降到 8%。在满负荷情况下 , 引风机 的电流由 130 A 下降到 110 A 左右 。空气预热器 的改造在取得良好经济效益的同时 , 也改善了引 风机的工作环境 , 使引风机能够远离非稳定区域 工作 , 提高了自身及机组的安全稳定运行 。空气 预热器改造后 ,2台 300 MW 锅炉的引风机至今没 有发生过喘振现象 , 空气预热器的改造实际上是 改变了系统的阻力 , 使系统阻力曲线上移 , 同时又 使风机的工作点下移 , 使得风机远离非稳定工作 区域 , 即便系统发生阻力较大变化时 , 风机也能够 在稳定区域工作 。2 一次风机喘振的预防措施(1 改变系统的阻力 。对于一次风系统而 言 , 如果磨煤机发生跳闸 , 将关闭本台磨煤机的冷 热风隔离挡板 、 冷 热风调节挡板 、 磨煤机出口 阀 。 这些挡板的关闭实际上是改变了系统的阻 力 , 使风道的 P 2Q 特性曲线下移 , 这样就容易造 成风机工作在非稳定区域 。 在不增加系统设备的 情况下 , 通过逻辑修改 , 在磨煤机跳闸后 , 不是全 部的磨煤机出口阀均立即关闭 , 而是改为其中一 只出口阀延时 50 s 后关闭 。 采用这种方式是利用 了冷 热风隔离挡板关闭慢的特点 , 隔离挡板的关 闭大约需要 50 s 的时间 , 在这 50 s 内系统阻力还 没有发生大改变 , 给风机以足够的时间来进行调 整 。 将一次风压控制的定值适当降低 , 由原来的 10 kPa 降到 8. 5 kPa 。当定值降低后 , 磨煤机为了 维持风量 , 就会开大冷 热风调节挡板来维持 , 从 而使风道阻力降低 , 改变了风道的 P 2Q 特性曲 线 , 使风机远离非稳定工作区 。(2 采用适当调节方法 , 改变风机本身的流 量 。 在磨煤机跳闸后 , 通过逻辑判断 , 快速地改变 风机的工作点 , 在风道 P 2Q 特性曲线下移前 , 先 行完成风机的调节 , 关小动叶 , 使风机避开非稳定 区域工作 。 为此修改了风机的控制逻辑 , 在磨煤 机发生跳闸 , 立即发出脉冲信号 , 将 2台一次风机 的动叶立即关闭 5%(动叶的角度大约关小 2. 5 , , 能够使风机避, 一次风机发生喘振的主 , 而 2台风机的出 力不平衡 、 出力偏差过大造成的 。改善的方式可 采用风机动叶进行调平 , 这就要求在风机的检修 中认真校对风机的动叶 , 确保动叶实际角度与就 地指示值及与控制室反馈值相一致 。 当然也可用 其他信号作为风机动叶调平的信号 , 比如采用 2台风机的电流信号作为调平的依据 。根据上述分析 , 对系统进行改进后 , 所有一次 风机均未发生过喘振 。3 结 语为防止风机喘振 , 一般可以采用如下措施 : (1 应尽量选择 P 2Q 特性曲线没有驼峰的风 机 ; 如有驼峰 , 则应使风机一直保持在稳定区域工 作 。(2 采用再循环或者放气阀改变系统的阻 力 , 当流量小于或接近喘振的临界流量时 , 开启放 气