劉波

摘 要：文章針對(duì)某廠300 MW燃煤發(fā)電組的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)作為研究對(duì)象，對(duì)其運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)的失速現(xiàn)象進(jìn)行研究。在對(duì)其進(jìn)行失速診斷熱態(tài)研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，該風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)與鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中所使用的參數(shù)存在較大偏差，相關(guān)數(shù)據(jù)不符，風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)經(jīng)常接近失速區(qū)，并發(fā)生失速現(xiàn)象。面對(duì)出現(xiàn)的相關(guān)問題，文章將對(duì)其技術(shù)改造建議及方案進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組；引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)；引風(fēng)機(jī)失速

中圖分類號(hào)：TM621.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）30-0005-02

1 300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組設(shè)備基本數(shù)據(jù)概述

該燃煤發(fā)電機(jī)組配有鍋爐設(shè)備，鍋爐設(shè)備煙風(fēng)系統(tǒng)有兩臺(tái)FAF19-9.5-1型動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式送風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)SAF26.6-15-1型動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)1894B/1000型離心式一次風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)三分倉(cāng)雙密封結(jié)構(gòu)容克式空氣預(yù)熱器。以上設(shè)備共同組成了燃煤發(fā)電機(jī)組的鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)。其次，其煙氣系統(tǒng)也是相關(guān)機(jī)組組成中不可忽略的主要設(shè)備，在進(jìn)行煤炭燃燒的過(guò)程中，煤煙會(huì)離開爐膛，然后依次經(jīng)過(guò)過(guò)熱器、再熱器、等對(duì)流受熱面，通過(guò)管道進(jìn)入空氣預(yù)熱器當(dāng)中，之后通過(guò)經(jīng)典除塵器隨著垂直方向進(jìn)入引風(fēng)機(jī)中。在引風(fēng)機(jī)與煙囪的中間是煙氣濕法脫硫系統(tǒng)，當(dāng)煙氣出來(lái)后會(huì)在引風(fēng)機(jī)的吸引下進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中，最終經(jīng)過(guò)煙囪被排入大氣中。一般在脫硫系統(tǒng)與引風(fēng)機(jī)之間都會(huì)安裝旁路擋板，一旦脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以通過(guò)擋板引導(dǎo)，使煙氣直接進(jìn)入煙囪中排入大氣。

2 300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)試驗(yàn)簡(jiǎn)述

機(jī)組在進(jìn)行正常平穩(wěn)運(yùn)行期間，鍋爐負(fù)荷分別在100%、80%、60%時(shí)對(duì)機(jī)組的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的所有參數(shù)等信息進(jìn)行收集。按照實(shí)驗(yàn)要求，將當(dāng)日機(jī)器工作工況調(diào)整為300 MW、240 MW和185 MW三個(gè)工況標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行信息的采集。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，相關(guān)數(shù)據(jù)處理算法應(yīng)該按照國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，相關(guān)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲取必須是在機(jī)器正常狀態(tài)下得到的，然后對(duì)不同工況下保持穩(wěn)定的機(jī)組進(jìn)行分析。在數(shù)據(jù)測(cè)量中需要對(duì)引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)出口靜壓力值、風(fēng)機(jī)消耗功率等進(jìn)行詳細(xì)的獲取、記錄。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

在對(duì)該機(jī)組兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行處理調(diào)平時(shí)依舊無(wú)法使其正常穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，為了避免其出現(xiàn)失速現(xiàn)象，通常使A、B側(cè)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)一臺(tái)高出力、一臺(tái)低出力，在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中也是如此。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行處于300 MW工況條件下B側(cè)引風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)處于失速線上，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在240 MW、185 MW工況下的時(shí)候A側(cè)引風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，則非常接近失速。

在進(jìn)行平均阻力曲線的研究中可以取AB兩側(cè)風(fēng)機(jī)的流量平均值代替，但是風(fēng)機(jī)全壓不能平均。在185 MW工況的基礎(chǔ)上，兩側(cè)風(fēng)機(jī)的全壓比較接近；在240 MW工況下兩側(cè)全壓存在一定差異；在300 MW工況下，兩側(cè)全壓的差異非常明顯。這些與理論分析結(jié)果大致相同。通過(guò)理論分析可以得出，阻力與流量成成比例關(guān)系，在引風(fēng)機(jī)負(fù)荷較小時(shí)，AB兩側(cè)的引風(fēng)量差異不大、風(fēng)壓基本一致；當(dāng)符合不斷增大時(shí)，二者的引風(fēng)量及風(fēng)壓也隨之變大。所以其平均阻力曲線應(yīng)取185/240 MW工況下兩組風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓平均值進(jìn)行計(jì)算；在300 MW時(shí)，可以去兩側(cè)風(fēng)機(jī)的平均風(fēng)壓，然后根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行修正，由此對(duì)平均阻力曲線進(jìn)行繪制。

經(jīng)過(guò)對(duì)平均阻力曲線分析發(fā)現(xiàn)，其位于軸流風(fēng)機(jī)-38 °以下，僅為全部開度的35%，而300 MW工況下需要引風(fēng)機(jī)的開度在35%基礎(chǔ)左右進(jìn)行調(diào)平運(yùn)行，由此可以說(shuō)明其裕量過(guò)大。

在185 MW工況下，引風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)<60 °，當(dāng)經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)的煙氣出現(xiàn)波動(dòng)的時(shí)候，風(fēng)機(jī)就會(huì)收到影響，出現(xiàn)失速、搶風(fēng)等現(xiàn)象，這種現(xiàn)象往往是不被允許出現(xiàn)的。

在240 MW下運(yùn)行時(shí)，引風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)開度在-50 °左右，但是其在-60 °開度時(shí)出現(xiàn)了馬鞍形，在此區(qū)間內(nèi)逐漸減小，當(dāng)>-60 °時(shí)開度線也變化為了馬鞍形，進(jìn)入了不穩(wěn)定區(qū)。

經(jīng)過(guò)上述分析，可以得出風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的裕量過(guò)大，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)被迫在小開度區(qū)間長(zhǎng)期運(yùn)行，在三種工況下的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)調(diào)平運(yùn)行試驗(yàn)中，其工作點(diǎn)都靠近或位于不穩(wěn)定區(qū)域，一旦煙氣在通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)出現(xiàn)波動(dòng)，必然會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速、搶風(fēng)等現(xiàn)象，這就是導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)調(diào)平運(yùn)行經(jīng)常發(fā)生失速、搶風(fēng)等問題的主要原因。

4 引風(fēng)機(jī)改造建議

在進(jìn)行技術(shù)改造之前需要對(duì)引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)葉片等進(jìn)行參數(shù)校正，然后對(duì)失速報(bào)警裝置進(jìn)行檢測(cè)修理，在設(shè)備上安裝壓力、流量等測(cè)量?jī)x表。

長(zhǎng)時(shí)間在小開度下進(jìn)行引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行會(huì)嚴(yán)重影響其運(yùn)行效率及安全性。在進(jìn)行調(diào)試及技術(shù)改造中獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)十分的關(guān)鍵。所以在對(duì)機(jī)組進(jìn)行改造時(shí)需要對(duì)各項(xiàng)結(jié)果進(jìn)行合理的獲取，見表1。通過(guò)表1可以認(rèn)定引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)受到爐煤質(zhì)變因素影響。

空氣預(yù)熱器的阻力變化對(duì)煙囪管道的阻力影響最為明顯，相關(guān)測(cè)量結(jié)果，見表2。

通過(guò)表2可以得出如下結(jié)論：如果單一以一臺(tái)空氣預(yù)熱器數(shù)值作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，將高于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，所以應(yīng)該以兩臺(tái)爐熱所測(cè)得的空氣預(yù)熱阻力平均值確定引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)。

對(duì)引風(fēng)機(jī)不同工況下的引風(fēng)機(jī)人口煙氣參數(shù)進(jìn)行分析，見表3 。

濕法脫硫系統(tǒng)位于引風(fēng)機(jī)之后，所以對(duì)前煙道的影響非常小，開脫硫系統(tǒng)中安置有增壓風(fēng)機(jī)，用以對(duì)脫硫系統(tǒng)工作產(chǎn)生的阻力進(jìn)行克制，該增壓風(fēng)機(jī)在工作中可以產(chǎn)生一些抽力，有助于前煙氣的排放，所以其對(duì)引風(fēng)機(jī)出煙口系統(tǒng)的影響較小?？偠灾谶M(jìn)行改造風(fēng)機(jī)的過(guò)程中，應(yīng)該以1#爐所收集的引風(fēng)機(jī)熱態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。

5 引風(fēng)機(jī)改造方案

通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算與研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)葉輪的直徑在2.56 m的動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)可以滿足相關(guān)設(shè)計(jì)的引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)需求。首先其在300 MW工況下的效率>81%，在TB點(diǎn)的效率也大于73%。在三種工況下，引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行均在要求的穩(wěn)定工作區(qū)域之內(nèi)，其工況/工況點(diǎn)/開度線開度分別是185 MW/-51 °/23%，300 MW/-8 °/64%，TB點(diǎn)/23 °/93%，引風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)依舊略有裕量，相關(guān)各工況點(diǎn)開度參數(shù)與選用風(fēng)機(jī)型號(hào)十分匹配。在平均阻力曲線數(shù)據(jù)的分析中，后兩組工況點(diǎn)數(shù)據(jù)均與失速線有較大距離，而第一組工況則離時(shí)速點(diǎn)較近，但是該店的引風(fēng)機(jī)失速裕度仍然比要求大，相關(guān)風(fēng)壓失速裕度依舊符合引風(fēng)機(jī)使用規(guī)定。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)的失速、搶風(fēng)等運(yùn)行問題進(jìn)行了分析，并就相關(guān)技術(shù)改造及方案改造建議進(jìn)行了論述，為有效消除引風(fēng)機(jī)失速、搶風(fēng)等故障現(xiàn)象提出了有效的解決對(duì)策，從而確保了300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組的平穩(wěn)、可靠運(yùn)行。

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