在火力發(fā)電廠中引風(fēng)機(jī)是重要的輔機(jī)，擔(dān)負(fù)著把燃燒生成的煙氣及飛灰排出爐外的任務(wù)，同時還克服空氣流經(jīng)各個部件和煙氣流經(jīng)各受熱面的流動阻力。因此，引風(fēng)機(jī)對火力發(fā)電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性起著重要的作用，它與主機(jī)的合理配合才能使整個機(jī)組正常運轉(zhuǎn)。目前在600MW 以上的火電機(jī)組中廣泛采用軸流式風(fēng)機(jī)作引風(fēng)機(jī)，可幫助煤炭有效燃燒，提高發(fā)電效率，但其在運行時容易出現(xiàn)失速和喘振問題，影響生產(chǎn)效率，而且引起失速的因素是多方面，如安裝、風(fēng)機(jī)質(zhì)量、使用科學(xué)程度等這些都會引起風(fēng)機(jī)失速。

1 某火力發(fā)電廠2號機(jī)組引風(fēng)機(jī)投運情況

某火力發(fā)電廠在二期建設(shè)工程中需要設(shè)計引風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)組設(shè)計為兩臺軸流式風(fēng)機(jī)并列運行，風(fēng)機(jī)的TB 工況與B-MCR 工況分別為：風(fēng)機(jī)入口體積流量（m3/s）637.7、537，風(fēng)機(jī)入口質(zhì)量流量（kg/s）505.346、441.47，風(fēng)機(jī)入口溫度（℃）115、105，入口煙氣密度（kg/m3）0.8129、0.8438，風(fēng)機(jī)入口全壓（Pa）-6000、-5000，風(fēng)機(jī)入口靜壓（Pa）-6158.5、-5116.6，風(fēng)機(jī)出口全壓（Pa）4861、4051，風(fēng)機(jī)出口靜壓（Pa）4689.8、3923.5，風(fēng)機(jī)全壓升（Pa）10919.1、9094.3，風(fēng)機(jī)靜壓升（Pa）10848.3、9040.1，風(fēng)機(jī)出口風(fēng)溫（℃）140.5、127.4，風(fēng)機(jī)全壓效率（%）87.42、87.41，風(fēng)機(jī)軸功率（kW）7647、5400，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）996、996。

2號機(jī)組兩臺引風(fēng)機(jī)安裝完成后，進(jìn)行風(fēng)機(jī)調(diào)試階段工作時引風(fēng)機(jī)多次出現(xiàn)失速和喘振情況。兩臺引風(fēng)機(jī)在運行過程中，A 引風(fēng)機(jī)的動葉開度為25%，B 引風(fēng)機(jī)的動葉開度為28%，兩組引風(fēng)機(jī)的動葉執(zhí)行控制方式主要采用的是自動控制模式。在調(diào)試過程中，對B 引風(fēng)機(jī)執(zhí)行動力控制時出現(xiàn)了B 引風(fēng)機(jī)失速情況，隨后引起A 引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了出力受阻情況。由于兩個引風(fēng)機(jī)動力控制處于自動控制狀態(tài)，B 引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速引起A 引風(fēng)機(jī)出力受限，為了實現(xiàn)A引風(fēng)機(jī)有效出力需增加引風(fēng)機(jī)動葉角度。通過調(diào)整，A 引風(fēng)機(jī)動葉開度增加到66%，B 引風(fēng)機(jī)動葉開度逐漸減小，經(jīng)過風(fēng)機(jī)控制人員干預(yù)后對B 引風(fēng)機(jī)停止運行一次。

從上述情況分析，出現(xiàn)問題B 引風(fēng)機(jī)雖是主要誘因，但還存在其它因素的影響，這種因素可能存在于引風(fēng)機(jī)的葉片本身，引風(fēng)機(jī)葉片本身如果有設(shè)計缺陷也會引起風(fēng)機(jī)的失速和喘振。同時在本次檢查中還發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)安裝的喘振探頭在本次事故中沒有發(fā)揮作用，其作用本應(yīng)是當(dāng)引風(fēng)機(jī)運行到喘振區(qū)間時探頭會發(fā)出警報，同時會干預(yù)引風(fēng)機(jī)的自動控制系統(tǒng)，并將發(fā)生喘振的引風(fēng)機(jī)動葉調(diào)整到25度。本次故障發(fā)生后，主要采用的措施是對B 引風(fēng)機(jī)開展檢查工作并對不合理部位進(jìn)行調(diào)整；然后是對喘振探頭開展檢修工作，再次驗證喘振探頭功能，然后投入正常運行。

2018年5月2 號機(jī)組的A 引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了一次喘振和失速情況，但該次出現(xiàn)時間較短，且出現(xiàn)該種現(xiàn)象時引風(fēng)機(jī)的喘振探頭工作正常，所以引風(fēng)機(jī)能夠很快恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)。在該年的大型檢修期間對兩臺引風(fēng)機(jī)都開展了全面的維修檢查工作，發(fā)現(xiàn)兩個引風(fēng)機(jī)動葉角度都有偏差，而且最大偏差已達(dá)到3度；還發(fā)現(xiàn)兩個引風(fēng)機(jī)葉片的徑向間隙也出現(xiàn)超差問題。這些在檢修中找出的問題都采取了相應(yīng)的方法進(jìn)行逐一解決，使引風(fēng)機(jī)正常運行。

2 引風(fēng)機(jī)失速發(fā)生時的檢查

引風(fēng)機(jī)設(shè)備的檢查。可從引起風(fēng)機(jī)失速和喘振的四個方面開展檢修：引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速和喘振現(xiàn)象和兩臺引風(fēng)機(jī)動葉角度不一致有關(guān)系，需著重對該方面問題開展檢查；一臺引風(fēng)機(jī)自身的前后兩級動葉角度不一致，該種情況下會引起風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速和喘振現(xiàn)象，需注重檢查；一臺引風(fēng)機(jī)中的動葉，在每一級中如出現(xiàn)動葉角度不一致問題也會引起失速和喘振問題；引風(fēng)機(jī)在長期運行過程中如葉片出現(xiàn)結(jié)垢，也會引起風(fēng)機(jī)失速和喘振[1]。

風(fēng)道設(shè)計的相關(guān)參數(shù)檢查。引風(fēng)機(jī)失速和喘振情況和風(fēng)機(jī)設(shè)計的參數(shù)可能有關(guān)系，因此還需對設(shè)計的引風(fēng)機(jī)參數(shù)開展檢查，其主要有兩個方面：引風(fēng)機(jī)的參數(shù)設(shè)計中，如出現(xiàn)兩側(cè)風(fēng)機(jī)對應(yīng)風(fēng)道阻力不相同情況下會引起引風(fēng)機(jī)的失速和喘振問題；引風(fēng)機(jī)參數(shù)設(shè)計過程中，風(fēng)機(jī)的進(jìn)口阻力設(shè)計太大會引起引風(fēng)機(jī)的失速和喘振[2]。

引風(fēng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)備檢查。引風(fēng)機(jī)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)備出現(xiàn)問題也會影響風(fēng)機(jī)失速和喘振問題，可從兩個方面開展檢查：執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作角度和風(fēng)機(jī)內(nèi)部動葉執(zhí)行角度不一致情況下會引起風(fēng)機(jī)的失速和喘振現(xiàn)象；執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號出現(xiàn)晃動會引起風(fēng)機(jī)失速和喘振現(xiàn)象，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作太快也會引起風(fēng)機(jī)的失速和喘振[3]。

邏輯回路檢查和測量系統(tǒng)檢查。引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中如邏輯回路或測量系統(tǒng)出現(xiàn)問題會引起風(fēng)機(jī)的失速和喘振，具體包括兩方面：喘振探頭主要作用是控制風(fēng)機(jī)失速和喘振情況，因此在發(fā)生風(fēng)機(jī)失速和喘振時首先需檢查喘振探頭是否安裝正確；風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振和報警系統(tǒng)是否有效運轉(zhuǎn)有關(guān)系，因此還需對報警系統(tǒng)開展檢查工作。

3 引風(fēng)機(jī)失速的防治措施

引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速現(xiàn)象可能是多方因素造成，如在引風(fēng)機(jī)的選型出現(xiàn)問題、制作質(zhì)量不過關(guān)、安裝不科學(xué)、調(diào)試不科學(xué)、運行不科學(xué)等方面的因素都會引起引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速，為保證引風(fēng)機(jī)能夠正常運行需要嚴(yán)格保證以上各項工序質(zhì)量。

3.1 引風(fēng)機(jī)的選型和設(shè)計

引風(fēng)機(jī)的選型非常重要，一般火力發(fā)電廠在選擇引風(fēng)機(jī)時會交由設(shè)計單位選型設(shè)計。設(shè)計單位在選型設(shè)計時需火力發(fā)電廠提供使用參數(shù)，在提供參數(shù)時除燃煤所需要風(fēng)量外，還需考慮由于煤炭種類改變帶來的參數(shù)因素、介質(zhì)溫度變化帶來的參數(shù)影響、管道變化帶來的影響和風(fēng)機(jī)特性變化帶來的影響。其實影響因素還有許多，因此在選擇引風(fēng)機(jī)型號時引風(fēng)機(jī)風(fēng)量增加需有一定裕度。同時在提供設(shè)計單位風(fēng)機(jī)使用參數(shù)時，需考慮因計算因素導(dǎo)致阻力計算時出現(xiàn)誤差，而且這種誤差是客觀存在，所以還需考慮引風(fēng)機(jī)壓力裕度。

3.2 風(fēng)煙道阻力的影響

在電廠實際運行中，當(dāng)風(fēng)煙系統(tǒng)按設(shè)計進(jìn)行安裝試運后風(fēng)煙系統(tǒng)的管道特性已確定，但風(fēng)煙系統(tǒng)的管道阻力是會隨機(jī)組的運行受多種因素影響而發(fā)生變化，進(jìn)而影響引風(fēng)機(jī)的正常運行導(dǎo)致出現(xiàn)失速和喘振。

具體有：空氣預(yù)熱器、脫硝塔發(fā)生堵塞或嚴(yán)重積灰造成煙道阻力增大，使引風(fēng)機(jī)運行在不穩(wěn)定工況區(qū)。隨著環(huán)保超低排放要求脫硝系統(tǒng)的運行出力增大，產(chǎn)生的硫酸氫銨增多導(dǎo)致空氣預(yù)熱器堵塞現(xiàn)象普遍存在。因此采取有效措施控制脫硝塔氨氣逃逸率、合理安排吹灰頻次，確保煙風(fēng)道暢通，減小風(fēng)煙道阻力，防止引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)失速和喘振；煙風(fēng)門、擋板卡澀或操作不當(dāng)誤關(guān)造成煙道阻力增大。檢修人員應(yīng)加強(qiáng)定檢定修，及時發(fā)現(xiàn)和處理卡澀或指示與開度不一致的煙風(fēng)門、擋板，運行人員要保證操作質(zhì)量；鍋爐本體或尾部煙道漏風(fēng)嚴(yán)重會使煙氣體積相應(yīng)增大、煙氣流動速度變快，爐膛內(nèi)部溫度就會隨著降低，導(dǎo)致燃料燃燒不完全不充分，使煙道尾部的受熱面發(fā)生堵灰，從而導(dǎo)致風(fēng)煙道的阻力增大，風(fēng)機(jī)的運行工況點進(jìn)入非穩(wěn)定的工作區(qū)域，發(fā)生失速的現(xiàn)象。因此檢修計劃中要專門安排對風(fēng)煙系統(tǒng)磨損和堵塞排查和處理工作，有條件的要進(jìn)行風(fēng)煙系統(tǒng)的風(fēng)壓試驗，確保風(fēng)煙道的阻力特性不變；鍋爐負(fù)荷變化幅度大或煤種偏離。在低負(fù)荷運行下當(dāng)鍋爐負(fù)荷發(fā)生較大的幅度波動時、或?qū)嶋H入爐煤種偏離設(shè)計煤種，尤其是在煤種當(dāng)中的灰分或硫分超量時，燃燒產(chǎn)生的煙氣中就會產(chǎn)生大量鐵離子和硫酸鹽，使煙道系統(tǒng)中的空氣預(yù)熱器、脫硝塔等結(jié)渣堵灰造成風(fēng)煙道的阻力增大，如長時間沒有進(jìn)行解決就會破壞風(fēng)煙道的阻力特性曲線，造成引風(fēng)機(jī)失速的現(xiàn)象。

影響風(fēng)煙道阻力的因素有很多，造成引風(fēng)機(jī)失速和喘振后，通過限制機(jī)組負(fù)荷、降低鍋爐送引風(fēng)量、迅速關(guān)小失速引風(fēng)機(jī)動葉等方式避免引風(fēng)機(jī)進(jìn)去失速區(qū)或盡快回到穩(wěn)定工況區(qū)運行，這些都是應(yīng)急的處理方法。只有確保風(fēng)煙道暢通、減小風(fēng)煙道阻力才能真正起到預(yù)防風(fēng)機(jī)失速和喘振的作用。如運行中保證空氣預(yù)熱器蓄熱片積灰能夠及時清除，空氣預(yù)熱器風(fēng)、煙側(cè)前后壓差控制在設(shè)計值范圍內(nèi)；根據(jù)環(huán)境溫度與煤含硫量的變化及時投入熱風(fēng)再循環(huán)或暖風(fēng)器，避免空氣預(yù)熱器冷端腐蝕造成風(fēng)阻增大；正常運行中盡量保持兩臺引風(fēng)機(jī)的出力相平衡等。

3.3 運行控制

在一定的煙氣流通流量下，管路阻力越大引風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓越高引風(fēng)機(jī)運行越接近于不穩(wěn)定工況區(qū)；在系統(tǒng)阻力情況不變的情況下，引風(fēng)機(jī)出力越小引風(fēng)機(jī)運行點越接近不穩(wěn)定工況區(qū)。如果是在低負(fù)荷區(qū)域出現(xiàn)失速，如引風(fēng)機(jī)啟動之初存在較大的初始工作阻力而風(fēng)機(jī)葉片開度尚未打開、通風(fēng)流量偏低，此時宜迅速增加風(fēng)機(jī)葉片開度增加通風(fēng)流量以脫離失速區(qū)，此種情況常見于火力發(fā)電廠的濕法煙氣脫硫系統(tǒng)。如果是在高負(fù)荷區(qū)域出現(xiàn)失速，此時宜適當(dāng)降低引風(fēng)機(jī)開度以脫離失速區(qū)。

兩臺引風(fēng)機(jī)并列運行工況下更易出現(xiàn)風(fēng)機(jī)失速的情況，尤其是兩臺引風(fēng)機(jī)的出力差別較大時，此時出力較大的引風(fēng)機(jī)已在引風(fēng)機(jī)出入口形成較大的壓升，此壓升將同時作用于出力較小的引風(fēng)機(jī)兩端，由此使該臺出力較小的風(fēng)機(jī)處在了高壓升、低流量的工況下從而易形成引風(fēng)機(jī)的失速。一旦發(fā)生并列引風(fēng)機(jī)失速應(yīng)迅速關(guān)小失速風(fēng)機(jī)的動葉，相應(yīng)關(guān)小未失速風(fēng)機(jī)的導(dǎo)葉開度，使并列運行的兩臺引風(fēng)機(jī)動葉開度、電流相接近，是使引風(fēng)機(jī)快速脫離失速區(qū)域的解決辦法。

3.4 引風(fēng)機(jī)失速的監(jiān)測控制

除在正常運行中注意使引風(fēng)機(jī)避免長時間處在失速區(qū)運行外，對引風(fēng)機(jī)的失速進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警非常必要。當(dāng)前常用方法是采用風(fēng)壓探針測定風(fēng)機(jī)某一部位的風(fēng)壓情況，由壓力開關(guān)最終生成失速信號，根據(jù)所測風(fēng)壓的變化來判斷引風(fēng)機(jī)是否出現(xiàn)失速。而風(fēng)壓的取壓點測點位置、風(fēng)壓的失速判斷值等，則因風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家、設(shè)備類型等有所不同。由失速信號所關(guān)聯(lián)的相關(guān)聯(lián)鎖保護(hù)，目前各家風(fēng)機(jī)制造廠家所做的設(shè)定是延時數(shù)秒(常見有15秒、30秒)后停機(jī)保護(hù)動作，國外有制造廠家另外還有在失速信號出現(xiàn)后立即減小導(dǎo)葉開度至安全區(qū)的設(shè)定。

在實際的調(diào)試及運行過程中，上述邏輯所存在的缺陷曾導(dǎo)致機(jī)組煙風(fēng)系統(tǒng)巨大擾動。某600MW機(jī)組在滿負(fù)荷運行過程中，脫硫增壓風(fēng)機(jī)失速信號出現(xiàn)動作(持續(xù)時間不到5秒)，導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)葉片開度強(qiáng)制減少，從而使引風(fēng)機(jī)出口壓力迅速竄升，引風(fēng)機(jī)進(jìn)入失速區(qū)，鍋爐爐膛負(fù)升至1000Pa 以上險些觸發(fā)MFT。除聯(lián)鎖保護(hù)的邏輯設(shè)定存在一定盲區(qū)之外，感壓元件的不穩(wěn)定性也會引發(fā)此類意外。失速信號感壓元件通常安裝于引風(fēng)機(jī)本體上，在引風(fēng)機(jī)振動等外因的干擾下易出現(xiàn)動作值漂移，出現(xiàn)誤動的可靠性較大，也易造成不必要的引風(fēng)機(jī)保護(hù)動作。

對上述聯(lián)鎖保護(hù)進(jìn)行調(diào)整可通過兩種方法進(jìn)行：在既有失速信號僅有單個信號監(jiān)測的情況下，宜將其后續(xù)聯(lián)鎖取消，調(diào)整為僅有報警作用；提高失速信號的可靠性，如設(shè)三個失速信號進(jìn)行三取二的判斷，在確認(rèn)失速信號動作后觸發(fā)聯(lián)鎖動作，同時原有的聯(lián)鎖也要進(jìn)行調(diào)整以避免出現(xiàn)引風(fēng)機(jī)出口憋壓的情況。除完成引風(fēng)機(jī)常規(guī)調(diào)試項目外，必須對引風(fēng)機(jī)制造廠提供的理論失速曲線按現(xiàn)場條件進(jìn)行修正，進(jìn)而標(biāo)定特定環(huán)境下風(fēng)機(jī)真實的理論失速曲線及實際操作控制曲線。

出現(xiàn)引風(fēng)機(jī)的失速現(xiàn)象和設(shè)計、制造、安裝、運行工況和方式等都有密切關(guān)系。因此控制引風(fēng)機(jī)失速問題需嚴(yán)格控制設(shè)計參數(shù)，控制生產(chǎn)程序和安裝程序，合理安排引風(fēng)機(jī)的運行工況和方式，加強(qiáng)風(fēng)煙系統(tǒng)的定檢定修工作，做好以上控制工作可有效防止引風(fēng)機(jī)失速問題的出現(xiàn)，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定運行，提高機(jī)組的運行經(jīng)濟(jì)效益。