逆止風(fēng)門在軸流式一次風(fēng)機(jī)出口門上的應(yīng)用

閆鳳奎

（華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司，內(nèi)蒙古包頭 014013）

0 引言

鍋爐是常用的將一次能源（煤炭）轉(zhuǎn)化為二次能源（熱能）的動力設(shè)備。我國現(xiàn)役鍋爐50多萬臺，其中工業(yè)鍋爐31.28萬臺；生活鍋爐23.32萬臺、電站鍋爐0.78萬臺[1]，年總耗煤量4萬t，占全國煤炭消費(fèi)量的19%[2]。以煤炭作為燃料的鍋爐稱為燃煤鍋爐，它帶給我們高效、清潔、廉價(jià)、安全二次能源，因而火電機(jī)組的安全高效穩(wěn)定運(yùn)行事關(guān)重大。

火電機(jī)組正壓式一次風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，出口門均為百葉窗擋板形式（如圖1所示），300MW及以下的機(jī)組一次風(fēng)機(jī)基本選用離心式風(fēng)機(jī)，因離心式風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝成熟，運(yùn)行相對穩(wěn)定。600MW以上機(jī)組一次風(fēng)機(jī)現(xiàn)基本選用效率高且節(jié)能的動葉可調(diào)式一次風(fēng)機(jī)。但因其轉(zhuǎn)速高及大小修中維護(hù)檢查不到位，在日常運(yùn)行過程中常發(fā)生液壓裝置故障等需停單側(cè)風(fēng)機(jī)檢修現(xiàn)象。百葉窗形式的出口擋板就不能滿足單側(cè)風(fēng)機(jī)檢修的需要。

1 百葉窗形式的出口門在單側(cè)風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)存在的問題

因單側(cè)一次風(fēng)機(jī)停運(yùn)，熱一次風(fēng)將通過熱一次風(fēng)母管，經(jīng)過停運(yùn)側(cè)的百葉窗擋板形式的熱一次出口門和一次風(fēng)機(jī)出口門返至一次風(fēng)機(jī)入口中，這樣將會產(chǎn)生以下現(xiàn)象：

（1）因返回的是熱一次風(fēng)，雖經(jīng)空預(yù)器冷端冷卻后，溫度也在100℃以上。充滿停運(yùn)側(cè)一次風(fēng)機(jī)的流道內(nèi)，使檢修人員無法開展檢查或檢修工作。我廠投產(chǎn)后第一次一次風(fēng)機(jī)搶修工作只更換液壓裝置上的3200軸承，因熱風(fēng)和其攜帶的大量灰塵無法隔離，導(dǎo)致機(jī)組降負(fù)荷處理缺陷長達(dá)7d。

（2）因返風(fēng)致使停運(yùn)風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象非常嚴(yán)重，迫使因停運(yùn)時(shí)采取制動措施也非常危險(xiǎn)，必須使用檢修用的電動葫蘆等習(xí)慣性違章等方法。而啟動時(shí)又必須在制動措施拆除后迅速啟動，這樣就地與集控室配合不好，非常容易發(fā)生事故，如啟動遲緩風(fēng)機(jī)又倒轉(zhuǎn)嚴(yán)重，電機(jī)的啟動電流過大，給電動機(jī)也帶來相當(dāng)大的危害。

（3）因返熱風(fēng)，停運(yùn)的一次風(fēng)機(jī)內(nèi)部部件的溫度會迅速升高，影響轉(zhuǎn)子組件中橡膠密封件的使用壽命。

（4）因一次風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)余量較大，單側(cè)運(yùn)行時(shí)能帶機(jī)組50%的負(fù)荷。火力發(fā)電廠夜間低谷負(fù)荷時(shí)只能帶50%的負(fù)荷，且在冬季用電低峰時(shí)也經(jīng)常只能帶50%的負(fù)荷。這樣為節(jié)能降耗，降低廠用率，在機(jī)組低負(fù)荷時(shí)就會采取停運(yùn)單側(cè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式。但一次風(fēng)機(jī)因返風(fēng)嚴(yán)重，存在停運(yùn)后溫度高、啟動困難等問題，一次風(fēng)機(jī)就不能參與單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，且單側(cè)停運(yùn)的大量返風(fēng)也帶來嚴(yán)重的損失。

由于上述現(xiàn)象給機(jī)組的檢修和運(yùn)行帶來的困難，公司技術(shù)人員開始尋找解決問題的辦法，最初想加一套制動系統(tǒng)，阻止一次風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)，但這只能治標(biāo)而非治本。再細(xì)心研究覺得只能在一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)出口的最小截面積處即一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)門想辦法隔絕住返回的熱風(fēng)，才是解決問題的根本辦法。起先考慮加一套類似磨煤機(jī)入口熱一次風(fēng)隔絕門一樣的裝置，但一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道截面積最小處為2600×2800mm，加一套插板式隔絕門，其門體尺寸就得6000×3000 mm，不僅成本高，而且現(xiàn)場無論是橫著安裝和豎著安裝都不具備安裝條件。后從電站設(shè)備期刊中看到某公司的專利產(chǎn)品—逆止風(fēng)門，專門為防止一次風(fēng)機(jī)返風(fēng)而設(shè)計(jì)，但其沒有在軸流式一次風(fēng)機(jī)出口使用的業(yè)績。經(jīng)技術(shù)人員對其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及原理的了解，認(rèn)為此種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品能夠解決我廠一次風(fēng)機(jī)返風(fēng)引起的各類問題，決定利用機(jī)組小修機(jī)會對現(xiàn)百葉窗式出口風(fēng)門進(jìn)行改造。

2 改造方案

2.1 門體結(jié)構(gòu)

門體的傳動原理完全與家庭用的門原理一樣，傳動機(jī)構(gòu)在門板的一側(cè)。根據(jù)我公司一次風(fēng)機(jī)截面尺寸，將風(fēng)門設(shè)計(jì)成雙門板密封，一套門板帶一套氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如圖2所示。

2.2 安裝方案

逆止風(fēng)門廠家生產(chǎn)后進(jìn)行水密封試驗(yàn)，達(dá)到靜置24h不漏水的良好效果，到生產(chǎn)現(xiàn)場后，將原百葉窗出口門取掉，在原位置安裝逆止風(fēng)門。將原電動執(zhí)行器改為氣動執(zhí)行器，DCS控制系統(tǒng)邏輯不用做任何改動。門板在風(fēng)機(jī)啟動后順著一次風(fēng)出口方向打開，此種開關(guān)方向都與風(fēng)向一致，減少了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)荷。氣動機(jī)構(gòu)的開關(guān)時(shí)間也滿足風(fēng)機(jī)的啟動要求。

3 改造效果

逆止風(fēng)門安裝投入使用后，通過多次風(fēng)機(jī)停運(yùn)及進(jìn)入風(fēng)機(jī)內(nèi)部檢修的檢驗(yàn)，達(dá)到了非常好的效果，單側(cè)風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)到出口內(nèi)部逆止風(fēng)門處檢查，沒有任何的泄漏現(xiàn)象，其傳動機(jī)構(gòu)也沒有任何外漏現(xiàn)象，徹底解決了返風(fēng)而導(dǎo)致的風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)和溫度高等問題。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，流動介質(zhì)為干凈的冷風(fēng)，風(fēng)門工況環(huán)境也較好，從投產(chǎn)使用至今風(fēng)門運(yùn)行穩(wěn)定，沒有發(fā)生過任何故障。

另外，風(fēng)門全開時(shí)其門板不在風(fēng)道中間，而是在風(fēng)道兩側(cè)邊，其逆止風(fēng)門部位近似為一個(gè)直通風(fēng)道，其風(fēng)門阻力系數(shù)為0，原百葉窗結(jié)構(gòu)的風(fēng)門設(shè)計(jì)風(fēng)門阻力系數(shù)為5，所以此風(fēng)門還有很好的節(jié)能效果，風(fēng)機(jī)電流下降2A左右。

從逆止風(fēng)門結(jié)構(gòu)和使用效果來看，用這種原理的風(fēng)門來解決火力發(fā)電機(jī)組中熱一次風(fēng)隔絕門漏風(fēng)和開關(guān)不到位問題以及磨煤機(jī)出口煤閥卡澀等問題都會有很好的效果。現(xiàn)燃煤機(jī)組進(jìn)行脫硝改造過程中，基本上采用引增合一的方式，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)出口為正壓，引種結(jié)構(gòu)的風(fēng)門可做為引風(fēng)機(jī)出口門，來解決單引風(fēng)機(jī)故障搶修時(shí)的隔離措施不嚴(yán)的問題。

4 結(jié)語

本文結(jié)合實(shí)際的工作，分析并詳細(xì)說明了動葉可調(diào)式一次風(fēng)機(jī)在使用中的問題，并進(jìn)一步具體到風(fēng)門結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的種種問題。文章在列舉問題之后，提出了一種行之有效的改造方案，在應(yīng)用到電站之后，實(shí)踐證明是有效的，且在節(jié)能方面也有良好的表現(xiàn)。