一次风机失速现象原因分析及处理措施

1、一次风机失速现象原因分析及处理措施摘要：国能铜陵电厂 630MW 机组一次风机是轴流式双级动叶可调式风机，是 锅炉的重要辅机之一，针对 4 月 7 日和 4 月 15 日机组高负荷情况下分别发生两 次 1A 一次风机出现的失速事件，从运行现象、原因分析及处理方案以及结论等 详细阐述了事件的经过。关键词：一次风机；失速；现象；原因分析引言一次风机是锅炉辅机（包括风机、磨煤机、空预器等）中运行风险较大的重 要设备之一，大容量机组都采用了轴流式双极动叶可调风机，电动机采用进口滑 动轴承，取消电机稀油站。一次风机发生失速后首先影响机组负荷和设备安全， 因此在规定时间内必须进行及时处理，防止设备损坏。本

2、例一次风机失速原因是 1 号机组锅炉空预器的差压较高，带 635MW 负荷时分别达到 1.6KPa 和 1.7KPa， 使一次风机失速有了一个基本的条件。由于原煤潮湿，各磨煤机冷风调门关小， 而热风调门开到接近最大，总的来说，风机的管道特性曲线变陡并向左移动，更 接近风机 P-Q 曲线的失速分界点。一次风机及配套电机的相关参数如表 1：表 1 一次风机及配套电机的相关参数风机项目数值电机项目数值入口体积流量125.14 额定功率/kW1950/m3 S-183.18压力/pa13089额定电压/V600010023转速/r min -11470额定电流/A210.3全压效率/%84.85转速/

3、r min -1493轴功率/kW1847功率因数/%0.9131 轴流式一次风机失速特性轴流风机的失速特性是由风机的叶型等特性决定的1，同时也受到风道阻 力等特性的影响，动叶调节轴流式一次风机的特性曲线如图 1 所示，其中鞍形曲 线 M 为一次风机不同安装角的失速点连线，工况点落在鞍形曲线的左上方，均为 不稳定工况区，这条线也称为失速线。由图中我们可以看出：（1）在同一叶片 角度下，管路阻力越大，风机出口压力越高，风机运行越接近不稳定工况区； （2）在管路阻力特性下，风机动叶开度越大，风机运行点越接近不稳定工况区。nD罠竝?丁、耀It01nD罠竝?丁、耀It01胎烧r阻丿曲蝎j叫片於发图 1

4、 轴流式动叶调节一次风机特性曲线2 一次风机失速工况分析2.1 现象分析4月7日和4月15日分别发生两次1A 一次风机失速事件，当时1号机组负 荷分别为612MW和630MW，经运行人员紧急事故处理，保证了机组的安全运行。 但在高负荷下发生一次风机失速，对机组的安全威胁极大。以下是两次发生一次 风机失速的事故分析：经分析，发现两次1A 次风机失速时，1A、1B 次风机出口风压均较高，4 月7日1号机组负荷为612MW，1A、1B 次风压分别为11.9KPa/11.8KPa, 4月 15 日# 1机组负荷为630MW，1A、1B 次风压分别为12.0KPa/11.9KPa。一次风机 出口压力高是

5、造成一次风机失速的主要原因，因为风机出口压力越高，风机的工 作点越接近失速分界点。但经查找历史曲线可知，并非压力高于某值（如 11.9KPa）风机就一定会失速，3月8日6:429:06 1A 一次风机出口风压高于 12KPa运行时间长达两个多小时，风机也未失速。4月7日1A 次风机失速时，1A磨煤机检修，总给煤量271.91 t/h,其余各 磨煤机碗口差压分别为 2.81KPa、2.52KPa、3.11KPa、2.91KPa、2.93KPa，均未 达到报警值。4月15日1A 一次风机失速时，总给煤量306t/h,各磨煤机碗口差 压分别为 2.66KPa、2.72KPa、2.53KPa、2.78

6、KPa、2.68KPa、3.01KPa，也均未达 到报警值。初步判断两次1A 一次风机失速均不是因磨煤机堵塞引起的。经分析各磨煤机冷风门开度可知，4月7日1A 一次风机失速时，各磨煤机冷 风调门开度均为0%。而4月15日1A 一次风机失速时，各磨冷风调门开度分别为 8.3%、0%、17.48%、11.45%、0%、31%，所有冷风调门开度之和为68.23%。再分析一次风机出口压力较高，但未发生一次风机失速的工况（见表2）：（1）3 月 8 日 6:429:06，1A、1B 一次风机出 口风压 12.28KPa 和 12.11KPa, 电流141A和140A，动叶开度56.65%和67.7%。各

7、磨煤机冷风调门开度分别为 25.47%、29.9%、39.2%、2.27%、16.5%、44.7%，所有冷风调门开度之和为 158.04%。（2）3 月 29 日 6:067:44，1A、1B 次风机出 口风压 12.03KPa 和11.93KPa，电流136A和136A，动叶开度50%和60.8%。各磨煤机冷风调门开度分别为28%、30.2%、22.8%、11.6%、19.3%、46.2%，所有冷风调门开度之和为158.1%。经查找历史曲线综合分析可知，当时1号机组锅炉空预器的进出口差压较高 带635MW负荷时分别达到1.6KPa和1.7KPa,使一次风机失速有了一个基本的条 件（见表2）。

8、由于原煤潮湿，各磨煤机冷风调门关小，而热风调门开到接近最 大,使系统阻力特性发生变化（见表3、表4）。总的来说,风机的管道特性曲 线变陡并向左移动，更接近风机P-Q曲线的失速分界点。在风机失速前，一次风 机动叶为了维持热一次风母管压力,都逐渐开大（4月7日时一次风机动叶开度 达到52.7%和63.7%, 4月15日达到了 62.59%和73.54%），又使风机P-Q曲线的 失速点向右移动。这样一次风机的调节略有变化，就有可能使风机的工作点落入 失速区，使其发生失速。表2 A/B 次风机失速前、后数据对比组负荷/MW风1A/BA/A/A/BA组负荷/MW风1A/BA/A/A/BABAB机一次风机

9、B次B次一次风一次一次一次一次状失速前风机失风机失机失速风机风机风机风机态速后速前后电流/A1124123151/109143/143168/108140141136136A/B 空 预 器 进 出 口 差1.7/1.661.61/1.611.64/1.621.67/1.58压/kpa表 3 系统阻力特性变化（4 月 7 日 1 号机组负荷为 612MW，A 磨检修）项目A磨煤 机B磨煤 机C磨煤 机D磨煤机E磨煤机F磨煤 机总和煤量检55554527/t h -1修4.614.374.57.624.741.91风量检99910948/t h -i修6.496.396.830.289.349.

10、33碗口差检2232.2均压/kpa修.81.52.1191.93未报警冷 4检000000风月7日修门开度3223216415/%月8日5.479.99.2.27.54.78.04表 4 系统阻力特性变化（4 月 15 日 1 号机组负荷为 630MW，D 磨煤种为褐煤）项目A磨煤机B磨煤机C磨煤机D磨煤机E磨煤机F磨煤机总和煤量/t h55545530_12.743.984.560.661.073.256.26风量/t h99999957_14.594.066.065.295.746.191.93碗口差压222223均/kpa.66.72.53.78.68.01未报警冷 4月8011036

11、8风15日.37.481.451.23门开度3月23211415/%29日80.22.81.69.36.28.1注：磨煤机冷、热风门投自动时，热风门调风量，冷风门调温度据此分析，从该厂这两次发生一次风机失速情况看，均发生在机组高负荷运 行，而 A/B 空预器堵塞严重，各运行磨煤机冷风门开度关到最小，造成一次风机 出口通道阻力过大、动叶开度大，落入风机不稳定工况区是 A 一次风机发生失速 的真正原因，因此应加强空预器吹灰力度，有效调整各运行磨煤机冷、热风开度， 根据原煤湿度，保证冷风门开度有调整裕度，并使同一风压下个磨煤机风量大体 一致，各磨煤机出力大体一致，降低一次风机出口通道阻力是解决一次风

12、机失速 的根本措施。2.2 一次风机失速后运行人员将采取应对措施（1）风机失速后，运行侧一次风机开度自动开到最大值 90%时切为手动，AGC自动切除，手动切至基本模式，降低机组负荷350400MW，手动调整燃水比, 逐步降低运行磨煤机煤量降至3035t/h，如在机组高负荷时发生一次风机失速， 应立即手动停运一到两台上层磨煤机运行，保留四台磨煤机运行，防止磨煤机一 次风量不满足工况下发生堵煤现象，待负荷稳定后，进行两台一次风机的并列。（2）迅速关小失速风机动叶开度至 5%，防止设备损坏；（3）确定各运行磨煤机一次风量满足的情况下，缓慢关小正常运行一次风 机动叶，维持风机出口压力达到88.5kpa

13、，防止风机过电流运行；（4）调整锅炉主汽压、主再热汽温度、炉膛风量、负压稳定，防止燃烧扰 动较大；（5）监视与调整凝汽器、除氧器等水位。3 预防一次风机失速的措施由上述分析可见，确保一次风道畅通，减小风道阻力是彻底预防一次风机失 速的根本。该厂针对一次风机的失速制定了一些方案和相关技术措施：（1）加强配煤方式的调整，尽量不使用同一煤种，特别是不使用同一水份 较大的煤种上各原煤仓；（2）控制各一次风机出口压力小于11.7KPa,如无法满足要求，应请示值长 降低机组负荷；如机组负荷不能降低，一次风机出口压力必须维持在 11.7KPa 以上时， 可退出两到三台磨煤机冷风调门自动，手动开大以上磨煤机的

14、冷风调门，使所有 冷风调门的开度之和至少大于 100%；如在机组高负荷时发生一次风机失速，应立即手动停运一到两台上层磨 煤机运行，保留四台磨煤机运行，待负荷稳定后，进行两台一次风机的并列；如磨煤机碗口差压高，磨煤机有堵塞现象，而磨煤机冷风调门在全关状 态，此时可将冷、热风调门均解手动，开大冷风调门，来保证磨煤机的通风量， 防止磨煤机堵塞；当一次风机动叶开度大，但一次风总量偏小，且一次风机出口风压较高 时，应加强调整，防止一次风机失速；保持空预器受热面的清洁，发现有堵塞现象时，加强吹灰力度；及时清理一次风机入口滤网上的杂物，保证入口风道的畅通。4 结束语在电厂的实际运行中，空预器受热面积灰或风门、挡板误操作或一次风压调 整较高，都将造成风道阻力增大，导致一次风机工作在高风压、小流量的工况下 最终促使风机运行在不稳定工况区域是一次风机失速的主要原因2。轴流风机 风压、风量、电流大幅降低后未发生脉动，风机振动、动叶开度突增是判断一次 风机发生失速的重要依据。一旦一次风机发生失速应迅速、果断地采取有效措施 正确处理，防止由于一次风机失速引起锅炉 MFT 的发生。针对这次一次风机失速事件分析情况看，该厂 1 号机组锅炉空预器的进出口 差压较高，带635MW负荷时分别达到1.6KPa和1.7KPa,使一次风机失速有了一 个基本的条件，因此，我厂将利用机组停运检修期间，