軸流式一次風機失速的分析及並列對策經驗分享
軸流式一次風機失速的分析及並列對策經驗分享
風機是火力發電廠鍋爐設備中重要的輔機之一，在鍋爐上的應用主要是送風機、引風機和一次風機等。離心式風機具有結構簡單、運行可靠、製造成本較低、效率較高、噪音小、抗腐蝕性能好的特點，以往鍋爐風機普遍采用離心式風機。但是隨著鍋爐容量的增大，離心式風機的容量已經受到葉輪材料強度的限製，離心風機過大的尺寸，會給製造、運輸等方麵帶來一定的困難。另外，隨著節能降耗意識的增強，為保證機組的經濟合理運行，現在大容量機組越來越多的采用軸流式風機。但軸流式風機對運行調整水平要求較高，如調整不當，很容易發生失速，影響鍋爐的安全運行。下麵以軸流式一次風機為例，分析軸流式風機失速的機理和並列方法，與大家探討。
運行中軸流風機失速的原因
由於氣流速度與流量成正比，因此正常運行中導致風機流量異常降低的因素都可能導致風機失速：
（1）風機出口擋板銷子脫落或斷裂等原因導致其突然關閉或部分關閉時。
（2）變負荷過程中由於調節失靈或誤操作致使兩台風機風量嚴重不平衡。
（3）風機出入口風道堵塞，如暖風器或空預器嚴重積灰。
（4）運行中風機負荷劇烈變化，例如磨煤機跳閘等引起風量突減。
附圖是軒崗電廠一次風機的失速特性曲線，當就地葉片開度角為-32°時，對應失速點出口壓力為7KPa左右；當就地葉片開度角為+16°時,對應失速點出口壓力可達13.9KPa，所以在日常運行中，一定要注意動葉開度與風機出口壓力的對應關係使其工作在對應的正常區域，防止進入失速區。
風機性能曲線
軸流風機的失速特性是由風機的葉型等特性決定的，同時也受到風道阻力等係統特性的影響，一般動葉調節軸流式風機的特性曲線如圖所示，其中，馬鞍形曲線M為風機不同安裝角的失速點連線，工況點落在馬鞍形曲線的左上方，均為不穩定工況區，這條線也稱為失速線。由圖中乐鱼官网不難看出：
①在同一葉片角度下，管路阻力越大，風機出口風壓越高，風機運行越接近於不穩定工況區；
②在管路阻力特性不變的情況下，風機動葉開度越大，風機運行點越接近不穩定工況區。
失速與喘振的區別及聯係風機的失速與喘振的發生都是在 Y—V1 性能曲線左側的不穩定區域，所以它們是密切相關的。但是失速與喘振有著本質的區別：失速發生在圖 所示Y—V1 性能曲線峰值K 以左的整個不穩定區域；而喘振隻發生在Y—V1 性能曲線峰值K 以左的某一部分，其壓力降低是失速造成的，可以說失速是喘振發生的根本誘因。失速發生時, 盡管葉輪附近的工況有波動, 但風機的流量、壓力和功率是基本穩定的,風機可以繼續運行。當風機發生喘振時，風機的流量、壓力（和功率）產生脈動或大幅度的脈動，同時伴有非常明顯的噪聲，喘振時的振動有時是很劇烈的，能損壞風機與管道係統。所以喘振發生時，風機無法正常運行。 風機在喘振區工作時，流量急劇波動，其氣流產生的撞擊，使風機發生強烈的振動，噪聲增大，而且風壓不斷變化，風機的容量與壓頭越大，則喘振的危害性越大。
判斷根據多年的運行經驗，當並聯運行的軸流一次風機出現下列現象時，說明風機發生了失速：
① 失速風機的壓頭、流量、電流大幅降低；
②失速風機噪聲明顯增加，嚴重時機殼、風道發生振動，機殼溫度不正常升高；
③在投入“自動”的情況下，與失速風機並聯運行的另一台風機電流大幅升高；
④與風機“喘振”不同，風機失速後，風壓、流量降低後不發生脈動。
風機的失速現象是風機的一種不穩定運行工況，對於風機的運行安全危害很大：
①一次風機失速時，風量、風壓大幅降低，引起爐膛燃燒劇烈變化，易於發生磨煤機堵塞和鍋爐滅火事故；
②並聯運行的另一台風機投入“自動”時，出力增大，容易造成電機過負荷；
③失速風機振動明顯增高，可能使風機設備、風道振動大損壞；
④失速處理過程不正確時，很容易引起風機“喘振”，從而損壞設備。
預防一次風機失速的措施確保風道暢通，減小風道阻力才能徹底預防風機失速的發生，從理論上講應該做到:
① 每次風機停運後都要校對風道擋板，使擋板內外開度保持一致；
② 優化一次風壓自動調整曲線，在一次風機自動中盡量增加風機防失速功能。即當一次風投入自動時，視兩台風機電流偏差而糾正一次風機的出力。在升負荷過程中，當兩台風機電流偏差超過 3 安培時，係統自動閉鎖增電流較大的風機的動葉，直到兩台風機電流平衡，閉鎖解除；在減負荷過程中，當兩台風機電流偏差超過 3 安培時，係統自動閉鎖減電流較小的風機的動葉，直到兩台風機電流平衡，閉鎖解除；
③ 運行中盡量保持一次風用戶的均勻，無特殊情況時按 A，D，B，E，C，F 的順序對稱投磨煤機，按F，C，B，E，D，A 的順序對稱停磨煤機。
④ 停磨煤機之前要檢查一次風母管壓力不高於 9KPa，以防磨煤機停止瞬間一次風壓突升，使一次風機進入不穩定區，引起風機失速。
⑤ 運行中注意保持兩台風機風量平衡，電流接近，兩台風機電流偏差不得超過3 安培。當發生一台一次風機剛剛失速時,應迅速交替關小兩台一次風機動葉至30％左右，使兩台一次風機盡快並列，回到穩定工況區運行,若失速時間較長則愛護找下麵方法進行並列。
⑥ 利用每次停爐的機會對空預器和暖風器進行檢查，發現積灰或雜物堵塞都要及時清理；遇大風天氣時，及時清理風機入口濾網掛積的雜物，避免風機入口堵塞。
煤粉爐並列操作：
1、 降負荷至40-50%之間，三台磨運行，煤量控製在150t/h左右（三台磨運行,一台備用作為並列時調整風量用,其他兩台磨不通風）。
2、 檢查待並一次風機啟動條件滿足，調節運行一次風機動葉將一次風母管壓力降至8.0Kpa左右。檢查關閉A、B一次風機聯絡擋板和待並一次風機空預出口擋板。
3、盡量投入等離子(A磨運行)或2-4支油槍運行(無A磨運行)。
4、並一次風機的過程中或單台一次風機運行時，應適當增加運行磨煤機石子煤的排放次數；並酌情退出磨煤機的入口風量低、一次風與密封風差壓低及一次風母管風壓低三項保護。
5、 開啟一台磨煤機進出口門通風,並列時做調整風量/風壓用。
6、 啟動待並一次風機，較大增加其動葉指令到平時開度，就地嚴密監視風機的運行情況。
7、 檢查待並一次風機出口壓力比運行一次風機出口壓力高0.5Kpa左右時開啟待並一次風機出口冷風門，檢查一次風壓正常。
8、 開啟待通風磨煤機的冷風調節擋板至50%左右，檢查一次風壓正常。
9、 緩慢增加待並一次風機動葉指令，緩慢減小運行一次風機動葉指令，當待並一次風機電流對應上升、出力增加時再開大原運行風機動葉到與待並風機動葉相接近，此時開啟待並一次風機對應側空預器出口熱一次風門並較快增加其動葉開度3—5%，同時開大備用磨的冷風調整門，維持一次風母管壓力基本穩定。
10、在並列一次風機的操作過程中，由於磨煤機的一次風量波動大，易造成堵磨和主汽溫度降低，在工況不穩時，先不要急於並列風機，尤其是當給水降到700噸流量時，不能再通過減少給水來穩定汽溫，應及時將一次風壓調穩調高，待工況穩定後再進行一次風機的並列操作。
11、 並列成功後就地檢查一次風機運行正常並投入一次風機自動。
12、 啟動第四台磨煤機加負荷，待燃燒穩定後及時將油槍及等離子退出運行。
13、按照正常操作啟動另外的磨煤機。
14、風機發生失速後，可以不停止失速風機，在數小時內能進行風機並列操作；
15、風機發生喘振後，必須盡快停止故障風機運行，做好並列準備工作後，重新啟動風機進行並列操作。
