引風機動葉調節裝置故障原因淺析與處理

田宇鵬

（大唐彬長發電有限責任公司 陜西咸陽 712000）

引風機動葉調節裝置故障原因淺析與處理

田宇鵬

（大唐彬長發電有限責任公司 陜西咸陽 712000）

引風機動葉開度對機組安全運行具有重要影響。當動葉發生異常時，引風機自身工況和爐膛壓力將會產生巨大波動。以彬長電廠國產600MW超臨界空冷汽輪機組生產實際中出現的引風機調節裝置故障為例，著重分析故障原因，并梳理歸納出防范措施和事故預案，對機組生產安全具有實際意義。

動葉開度；故障原因；防范措施

鍋爐運行中，風機的工作狀況將隨鍋爐的負荷變化而變化，以適應不同負荷時鍋爐對風量的實際需要。引風控制的任務是保持爐膛負壓在規定的范圍之內。引風機動葉調節裝置通過改變風機葉片的角度，來實現改變風機工作點和調節爐膛壓力的作用。引風機動葉調節裝置故障，可能造成風機失速，管道喘振等不利后果。對于負壓燃燒鍋爐而言，如果爐膛壓力接近于大氣壓力，則爐煙往外冒出，能源浪費且影響設備和工作人員的安全；反之，如果爐膛壓力太低，又會使大量的冷空氣漏入爐膛內，降低爐膛溫度，增大了引風機負荷和排煙帶走的熱量損失，直接影響鍋爐燃燒的穩定性、經濟性和安全性。不難看出，引風機動葉調節裝置的故障有可能造成機組負荷被迫降低，甚至觸發爐膛壓力MFT主保護動作，在生產實際中分析其故障原因，并做妥善處理，具有重要的實際意義。

1 研究對象

大唐彬長發電有限責任公司Ⅰ期工程的引風機目前使用上海鼓風機廠生產的SAF雙級動葉可調軸流式風機。風機葉片安裝角可在靜止狀態或運行狀態時用電動執行器通過一套液壓調節裝置進行調節。

動葉片在運行時通過液壓調節機構可以改變葉片的安裝角并保持在一定位置上。該裝置由葉片、曲柄、活塞、缸體、軸、主控箱（即控制閥）、帶齒條的反饋拉桿、位置指示軸、錯油門滑閥、控制軸等組成。液壓缸的軸線上鉆有5個孔，中心孔用于安裝位置反饋桿，此反饋桿一端固定于缸體上，另一端通過軸承與反饋齒條連接，反饋齒條帶動輸出軸（顯示軸），輸出軸與一傳遞桿彈性連接在機殼上顯示出葉片角度的大小，轉換成電信號引到控制室作為葉片角度的開度指示。反饋齒條又帶動傳動控制滑閥（錯油門）齒條的齒輪，使控制滑閥復位。液壓缸軸中心孔周圍的4個孔是使缸體做軸向往返運動的供油回路。葉片裝于葉柄的外端，每個葉片可用6個螺栓固定在葉柄上，葉柄由葉柄軸承支承，平衡塊用于平衡離心力。圖是葉片液壓調節裝置示意圖1。

2 引風機動葉故障案例及原因分析

2.1 案例一

2.1.1 故障現象

1A、1B引風機出現動葉開度偏差、電流不一致現象，1B引風機動葉開度68%，電流180A，1A引風機動葉開度55%，電流192A。之后，1B引風機電流突降至140A，CRT上動葉開度68%無變化；1A引風機電流增至265A。停運1B引風機后，鍋爐專業就地檢查1B引風機動葉開度機械指示范圍為-44～4°，與初始設置-40～10°不一致。

2.1.2 原因分析

圖1 液壓調節裝置示意圖

伺服閥和機殼的扁鐵拉條的螺栓松動，伺服閥擺動。控制頭下方的螺孔是盲孔，螺栓過長，檢修中易造成連接假象，同時風機振動導致螺栓松動，使伺服閥擺動，伺服桿連接簧片扭力增大，對簧片造成沖擊進而引起材質斷裂，以致動葉位反與執行機構動作不同步。曾經發生過風機靜葉執行機構連桿脫落，造成靜葉關閉的類似情況。在運行中，設備始終有晃動和振動，設備老化容易產生斷裂、脫扣等情況。

2.2 案例二

2.2.1 故障現象

負荷596MW，主汽壓力24.3MPa，再熱汽壓力4.15MPa，主再熱汽溫560℃/566℃，給水流量1775t/h，給煤量228t/h.1A引風機動葉由53%開始突然關閉，1B引風機動葉由53%開至63%，爐膛壓力突增最大達到1671Pa，鍋爐MFT，首出爐膛壓力高高；汽輪機跳閘，1號發變組跳閘。檢查MFT動作結果正確，匯報值長。停運A側送引風機。

2.2.2 原因分析

引風機動葉執行機構就地控制旋鈕置于關閉位，控制方式旋鈕從遠方位誤動至就地位，導致1A引風機動葉17s內關閉，1B引風機動葉從1000Pa時才開始動作，跟蹤不及時，且單臺引風機出力不足以承擔當前負荷，導致爐膛負壓超過1650Pa，MFT保護動作。

3 引風機動葉故障控制措施

3.1 運行措施

3.1.1 案例一

運行期間出現引風機動葉開度與電流不匹配的情況，在加負荷期間，故障側風機電流突然下降，同時對側風機電流急劇升高，兩側風機風量不平衡，繼續維持可能會產生弱側風機失速的情況。經調整無效后，采取降低負荷，停運故障側風機的處理方案。

（1）現象：

①風機出口壓力、流量及電機電流下降或大幅度波動。

②振動增大。

③兩臺引風機并列運行時，負荷分配不均勻，流量小的風機易發生失速。

（2）處理：

①立即投入等離子或油槍穩燃，撤出失速風機自動并關小動葉開度，并相應降低機組負荷。

②若風機并列操作中發生失速，應停止并列。盡快關小失速風機入口導葉，查明原因并消除后，再進行并列操作。

③檢查確認風機運行正常，重新增加導葉開度，恢復風機出力，并避開失速的工況。

④若出現失速現象且在2min內不能夠消失，則應立刻停止該引風機，降低機組出力的同時，監視并調整好另一臺引風機運行工況。

3.1.2 案例二

引風機動葉執行機構誤關，爐膛壓力急劇升高逼近保護值，事故過程在17s內發生，未及時發現，且單臺引風機出力已不能承擔滿負荷，事后分析可以采取打跳同側送風機，人為緊急手動觸發RB動作的方式進行挽救，但此種方法風險極大，可能直接造成爐膛滅火，對于已經逼近于MFT跳閘條件的極端情況下，存在理論上的轉機。

（1）現象：

①運行中的一臺送風機（引風機）跳閘，通風組聯鎖投入時對應側引風機（送風機）聯跳。

②“RB”聲光報警，CRT上顯示相應風機已跳閘。

③機組控制方式自動轉為TF方式。

④爐膛負壓波動，蒸汽流量下降，發電機功率下降。

（2）處理：

①確認跳閘風機進出口擋板、動葉關閉。檢查進出口聯絡擋板開啟。

②檢查運行的送（引）風機調節動葉自動開大，注意監視電流在額定范圍內。檢查爐膛負壓正常。

③確認機組控制方式切至TF，檢查LDC負荷指令減至相應值，確認汽機調門快速關小以維持主汽壓力。

④確認相應磨煤機已聯鎖跳閘，保留三臺磨運行，燃料量與負荷指令對應。

⑤若油槍及等離子未自動投入，手動投入穩燃。

⑥注意省煤器入口流量的調整，保證水煤比不失調。

⑦注意主、再熱汽溫的調整，避免汽溫下降過快。

⑧檢查爐膛壓力、除氧器水位、熱井水位調節正常。

⑨檢查軸封汽壓力、溫度正常，檢查主機振動等參數均在正常范圍內。

⑩盡早查出故障原因，確認故障消除后重新啟動跳閘設備，恢復機組正常運行。

?若運行風機出力不足應手動繼續減小磨煤機出力并相應降低負荷。

?若運行風機出力尚有余度應待RB復位后依運行風機出力帶負荷。

3.2 檢修措施

（1）液壓缸中心找正應符合要求。要保證液壓缸圓跳動允許誤差0～0.03mm，在緊固螺絲后進行復檢。應固定好限位螺絲并留出合適的限位余量，以保證限位裝置工作正常。

（2）將固定螺母的外側增加一個防松脫銷釘。

（3）控制頭和機殼的扁鋼連接牢固，避免控制頭擺動。連接輸入、反饋軸時應保證聯軸節兩端面平行，螺栓要擰緊。控制頭和機殼的扁鋼連接牢固，防止控制頭運行中擺動。

（4）消除風機異常振動源，降低風機振動，減少振動對風機液壓調節系統造成影響。

（5）將執行機構連桿關節軸承及鉸軸組件處加以檢查，予以潤滑、緊固，對引風機連桿進行點焊加固處理。

（6）待風機停運后內部檢查進口導葉磨損及開度是否一致，調節進口導葉開度，避免導葉不同步。

（7）檢查執行機構驅動，并緊固螺栓。

（8）出現引風機動葉執行機構卡澀現象時，應派人至就地檢查設備狀態，并對油質進行過濾，在與盤前有效溝通的前提下，就地手動開關動葉，活動至正常后，依照對應表1調整風機動葉至適當狀態。

（9）為了防止就地誤動的情況發生，可以加裝防護裝置，并盡量使用不帶自保持功能的電動執行機構。

（10）熱控關于引風機動葉指令與反饋值達到50%偏差時才跳出自動，現將偏差值設定在10%即跳出自動，并彈出報警，便于運行及時發現故障。

（11）如果調節時，液壓缸速度明顯滯后伺服電機速度，且液壓油壓力較低，可以重新整定溢流閥壓力。

（12）若風機在運行中葉片開度不受控制，需檢查旋轉油封與拉叉的連接部分以及調節軸的摩擦面是否起作用。

表1 引風機動葉開度對照表

4 結論

引風機動葉調節裝置作為爐膛壓力最為直接的影響因素之一，對機組安全穩定運行起到至關重要的作用。動葉隨著工況變化調節頻繁且處在惡劣的煙塵環境中，容易受到老化磨損，震動異常，油質變化等影響，平時應認真檢查動葉執行機構結構完整牢固，對容易松動的部位進行點焊加固。易損件應定期更換，以保持設備狀態良好。在調試期間應總結出動葉開度與就地實際經驗值，方便在故障情況下就地操作使用。動葉投入自動后，指令與反饋的跳出設定應在合理范圍內，便于運行在第一時間發現故障，日常監視中應密切關注動葉指令、反饋與引風機電流的匹配情況，遇到突發事件應采取必要手段維持爐膛壓力穩定，恢復過程應緩慢進行，保持燃燒穩定。

[1]劉建華.引風機動葉調節故障原因及對策[J].中國設備工程，2013（12）.

[2]林邦春，余洋.軸流風機動葉調節機構常見故障及判斷方法[J].熱力發電，2013（08）.

[3]《一、二號機組集控運行規程》（Q/CDT-BCPC1051151-2010）.

[4]《大唐彬長發電有限責任公司鍋爐設備說明書》.

[5]大唐彬長發電有限責任公司引風機動葉故障處理報告.

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2016-3-10