試析300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)搶風(fēng)與失速的相關(guān)技術(shù)改造工作

劉波

摘 要：文章針對某廠300 MW燃煤發(fā)電組的兩臺引風(fēng)機(jī)作為研究對象，對其運行過程出現(xiàn)的失速現(xiàn)象進(jìn)行研究。在對其進(jìn)行失速診斷熱態(tài)研究時發(fā)現(xiàn)，該風(fēng)機(jī)的設(shè)計參數(shù)與鍋爐在實際運行中所使用的參數(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。面對出現(xiàn)的相關(guān)問題，文章將對其技術(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：TM621.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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FAF19-9.5-1型動葉調(diào)節(jié)軸流式送風(fēng)機(jī)、兩臺SAF26.6-15-1型動葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)、兩臺1894B/1000型離心式一次風(fēng)機(jī)、兩臺三分倉雙密封結(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)行煤炭燃燒的過程中，煤煙會離開爐膛，然后依次經(jīng)過過熱器、再熱器、等對流受熱面，通過管道進(jìn)入空氣預(yù)熱器當(dāng)中，之后通過經(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)煙氣出來后會在引風(fēng)機(jī)的吸引下進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中，最終經(jīng)過煙囪被排入大氣中。一般在脫硫系統(tǒng)與引風(fēng)機(jī)之間都會安裝旁路擋板，一旦脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以通過擋板引導(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)試驗簡述

機(jī)組在進(jìn)行正常平穩(wěn)運行期間，鍋爐負(fù)荷分別在100%、80%、60%時對機(jī)組的兩臺引風(fēng)機(jī)的所有參數(shù)等信息進(jìn)行收集。按照實驗要求，將當(dāng)日機(jī)器工作工況調(diào)整為300 MW、240 MW和185 MW三個工況標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行信息的采集。在進(jìn)行實驗的過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)處理算法應(yīng)該按照國家制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，相關(guān)各項數(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)測量中需要對引風(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 試驗結(jié)果及分析

在對該機(jī)組兩臺引風(fēng)機(jī)進(jìn)行處理調(diào)平時依舊無法使其正常穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，為了避免其出現(xiàn)失速現(xiàn)象，通常使A、B側(cè)兩臺引風(fēng)機(jī)一臺高出力、一臺低出力，在進(jìn)行試驗的過程中也是如此。當(dāng)機(jī)組運行處于300 MW工況條件下B側(cè)引風(fēng)機(jī)的工作點處于失速線上，當(dāng)機(jī)組運行在240 MW、185 MW工況下的時候A側(cè)引風(fēng)機(jī)的工作點，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，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，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)行計算；在300 MW時，可以去兩側(cè)風(fēng)機(jī)的平均風(fēng)壓，然后根據(jù)實際經(jīng)驗對其進(jìn)行修正，由此對平均阻力曲線進(jìn)行繪制。

經(jīng)過對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)平運行，由此可以說明其裕量過大。

在185 MW工況下，引風(fēng)機(jī)的工作點<60 °，當(dāng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)的煙氣出現(xiàn)波動的時候，風(fēng)機(jī)就會收到影響，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下運行時，引風(fēng)機(jī)的工作點開度在-50 °左右，但是其在-60 °開度時出現(xiàn)了馬鞍形，在此區(qū)間內(nèi)逐漸減小，當(dāng)>-60 °時開度線也變化為了馬鞍形，進(jìn)入了不穩(wěn)定區(qū)。

經(jīng)過上述分析，可以得出風(fēng)機(jī)設(shè)計參數(shù)的裕量過大，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)被迫在小開度區(qū)間長期運行，在三種工況下的兩臺引風(fēng)機(jī)調(diào)平運行試驗中，其工作點都靠近或位于不穩(wěn)定區(qū)域，一旦煙氣在通過風(fēng)機(jī)時出現(xiàn)波動，必然會導(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)改造之前需要對引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)葉片等進(jìn)行參數(shù)校正，然后對失速報警裝置進(jìn)行檢測修理，在設(shè)備上安裝壓力、流量等測量儀表。

長時間在小開度下進(jìn)行引風(fēng)機(jī)的運行會嚴(yán)重影響其運行效率及安全性。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。所以在對機(jī)組進(jìn)行改造時需要對各項結(jié)果進(jìn)行合理的獲取，見表1。通過表1可以認(rèn)定引風(fēng)機(jī)設(shè)計參數(shù)受到爐煤質(zhì)變因素影響。

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

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

對引風(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，所以其對引風(fēng)機(jī)出煙口系統(tǒng)的影響較小。總而言之，在進(jìn)行改造風(fēng)機(jī)的過程中，應(yīng)該以1#爐所收集的引風(fēng)機(jī)熱態(tài)試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。

5 引風(fēng)機(jī)改造方案

通過相關(guān)數(shù)據(jù)的計算與研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)葉輪的直徑在2.56 m的動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)可以滿足相關(guān)設(shè)計的引風(fēng)機(jī)設(shè)計需求。首先其在300 MW工況下的效率>81%，在TB點的效率也大于73%。在三種工況下，引風(fēng)機(jī)的運行均在要求的穩(wěn)定工作區(qū)域之內(nèi)，其工況/工況點/開度線開度分別是185 MW/-51 °/23%，300 MW/-8 °/64%，TB點/23 °/93%，引風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)依舊略有裕量，相關(guān)各工況點開度參數(shù)與選用風(fēng)機(jī)型號十分匹配。在平均阻力曲線數(shù)據(jù)的分析中，后兩組工況點數(shù)據(jù)均與失速線有較大距離，而第一組工況則離時速點較近，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

綜上所述，本文對300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)的失速、搶風(fēng)等運行問題進(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策，從而確保了300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組的平穩(wěn)、可靠運行。

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