火力發電廠鍋爐送風機故障診斷分析

劉 波，武國棟，王峰濤，李 川

（1.國家能源聊城發電有限公司，山東聊城 252033；2.國能智深控制技術有限公司，北京 102200）

0 引言

目前我國的電能中火力發電占比較高，送風機是火力發電廠鍋爐煙風系統的重要組成部分，送風機的運行狀況直接影響著火力發電廠的經濟效益與安全生產，并且還會影響到經濟效益。為提升故障的排除效率，需要正確診斷火力發電廠鍋爐送風機故障，分析故障機理。

1 火力發電廠鍋爐送風機結構分析

火力發電廠鍋爐送風機主要包括入口箱、集流器、前導葉、后導葉、葉輪以及控制結構等，各個部件有著不同的作用。以葉輪為例，借助葉輪可以將機械能轉化為動能，通過葉輪對氣體做功獲得所需的動能和靜壓能，與導葉一起配合進一步改善風機性能，有助于提升送風機效率。可見鍋爐送風機的結構比較復雜，這意味著故障發生概率更高、診斷難度更大。

2 火力發電廠鍋爐送風機故障診斷分析

2.1 直接故障診斷分析

送風機故障有多種類型，其中較常見的故障為直接故障，而風道阻力增加是直接故障的主要原因。風道阻力增加，不僅會影響送風機的作用，還會導致送風機故障頻發，因此要充分認識到直接故障的危害，加強維護管理。風道阻力增加故障發生概率大，尤其在春季更容易發生此類故障，這是因為春季會產生較多的柳絮，柳絮飄落在油污上會產生附著效果，增加油污的稠度，最終導致風道阻力增加。而由于油漬的增加和堆積，會使得壓縮后空氣中的一些小粉塵就很容易粘附到油上，在這些情況下便很容易導致風道阻力的增大，從而影響空氣中散熱功效的充分發揮。再加上散熱器片之間的距離較小，因此阻力增加現象會更加嚴重。送風機軸承在一定的工作環境中，形成溫度較高，振動比較大的現象，就會造成風機喘振、調節處理不夠等一些現象。這種現象在春季時更容易發生。與此同時如果再出現地區用電負荷比較低的情況，則會造成整體功能的下降。以上幾點都是火力發電廠鍋爐送風機故障的主要原因之一。在火力發電廠鍋爐送風機故障診斷過程中要明確原因，并針對上面的一些事故原因，采取相應的對策，尤其是其中散熱器上面集結柳絮和油漬問題，就要嚴格監視暖風器的前后差壓，準確判斷暖風器的污染程度。如果污染程度較高，超過火力發電廠鍋爐送風機承受范圍，就需要采取及時、有效的清理措施。此外，合理選擇暖風器也是規避此類現象的有效措施，選用的暖風器不僅要有強大的散熱功能，還要保障其工作性能穩定，這樣才能更好地規避故障。

2.2 送風機動葉失控、瞬時自動全開的原因

送風機動葉失控、瞬時自動全開也是火力發電廠鍋爐送風機故障的主要表現形式之一，對這類故障的原因分析要圍繞送風機風道管道網特性、管道自身構造的關系。特別是當暖風器受到油污等沉積物阻塞的狀況下，送風機風道管網特性曲線將會出現一定的改變，相應地風機狀況也將發生變化。假設在二個風機的流速都相等的情況下，就不會出現這種情況，又因此在兩個風機流量都相當的情況下，也就不會發生這個狀況，所以在兩個風機流量都相當的情形下，則流速不平衡現象也沒有發生。如果出現了“搶風”現象，這將是由于兩個送風機工作點互相轉換的結果，這將影響送風機整體的自行調節，從而使風量、風壓降低，送風機動葉的開度也自動增大，從而造成了整個工作狀況的不平衡。一旦遭遇外部的干擾，工況點互相轉換現象發生的頻率將會更高，這樣就會導致整機的工作狀態不平穩。針對于這種故障，在維修處理過程中需要將送風機的可調動葉控制換成手動形式，借助手動形式進行處理。此外，還要結合故障情況以及維修需求，適當關閉另一臺未喘振風機的可調動葉，關小喘振風機的動葉也是有效處理措施之一。這種方式能有效規避此類故障，降低故障的發生概率。需要高度重視送風機并列操作中的喘振現象，一旦發現這種現象需要在第一時間停機，以避免故障加重造成更大的損失。在停機之后，需要仔細清查故障原因，在此基礎上再行并列程序操作。

2.3 送風機動葉失控原因分析

送風時機動葉片失控的影響因素也比較多，主要集中在以下：如果失控現象是在短時內突然出現的，這時二次風母管風壓突然下降，當空預器后的二次風母管壓小于0.2 kPa 時，高壓鍋爐MFT 主保護動作，高壓鍋爐重合閘；送風機失控，導致單邊送風機“搶風”，這樣會造成電機出現保護動作，風機重合閘，而單側風機重合閘再次減小二次風機母管風壓，最終出現鍋爐跳閘的問題。

針對送風機動葉失控現象，則需要加強預熱器吹灰器維護工作。加強維護管理，確保各項日常維護工作落實到位，這是規避此類故障的最主要措施，有助于保證吹灰器正常投入運行。除此之外，針對送風機葉動失控問題的處理，需要在大、小修的過程中，認真檢查預熱器低溫腐蝕和松散性積灰情況，并利用堿系統的進行徹底清理，將預熱器上的積灰清理干凈，確保預熱器的清潔。在清洗過程中，要確保清洗的效果，徹底清除相關積灰，這樣才能減小風道阻力。運行人員在送風機動葉手動控制運行情況下，一方面要保證控制的規范性，另一方面還應監視風壓、風量，一旦發現運行異常則要避免在風機運行進入不穩定區時、風壓風量下降。

2.4 其他故障的分析及處理

送風機故障的類型較多，原因也是多方面的，除了以上故障之外還有很多其他類型的故障，主要表現在以下4 個方面。

首先，送風機容易出現潤滑油箱內油溫異常。此類故障的原因主要是電加熱器工作不正常或冷油器沒有投運，閉冷水供應不正常，這會導致油溫異常進而影響軸承潤滑效果。不僅如此，在問題嚴重時還會產生爆瓦等問題，導致軸承被損壞。針對這種問題，需要檢查送風機潤滑油系統，同時還要密切關注冷熱系統，保障系統運行穩定，避免產生油溫異常現象。

其次，送風機容易出現潤滑油箱油位低的問題。此類故障的主要原因在于液壓油或潤滑油系統管道或油箱管道、閥門等部位有泄漏。一旦發現此類問題，需要給予高度的重視，應立即進行檢修處理并進行補油，確保油位正常。此外，在維護過程中還同時要密切關注油溫變化。在日常的維護過程中，要做好預防工作，規避此類問題，降低故障發生率。

再次，送風機還容易出現運行時聲音過大的問題。出現這種故障的原因很多，但是軸承間隙過大是最主要的原因。另外，轉子上的沉積物過多也會引起不平衡現象，導致其運行時產生較大噪聲。對于這種情況，需要加強對送風機各項參數的監視，就地測量風機軸承的振動值并通知維護人員處理，問題比較嚴重的則需要先停機，然后再采取有效措施進行處理。

最后，送風機也容易出現軸承溫度高的問題，原因主要為送風機潤滑油系統故障。這時需要分析其原因，如果潤滑油壓、潤滑油量低，則應啟動備用油泵運行并調節油壓正常。

3 降低火力發電廠鍋爐送風機故障的措施

3.1 加強送風機狀態監測

根據火力發電廠鍋爐送風機的狀態監測，可以及時掌握火力發電廠鍋爐送風機的運行狀況，既能為故障診斷提供參考和依據，也能更好地規避故障發生。在監測過程中，需要借助相應的診斷軟件和檢測設備，對火力發電廠鍋爐送風機某時段內的工作狀況進行監測。在監測過程中要強化監測的針對性，由于軸承部分是火力發電廠鍋爐送風機故障反應最敏感的部位，因此要將軸承作為監測重點。例如，可以采用測振傳感器來監測送風機軸承的振動情況，也可以應用多點巡測儀來監測軸承的溫度（圖1）。借助相關設備，可以獲取軸承運轉的相關參數，結合這些參數進行分析，可以及時發現軸承運轉異常情況，挖掘出潛在的故障隱患并及時作出調整，進而規避鍋爐送風機故障。

圖1 測振傳感器

3.2 加強對送風機的狀態數據分析

狀態分析是火力發電廠鍋爐送風機故障診斷的重要措施，同時也是規避送風機故障的有效手段，因此要加強對送風機狀態的分析。監測數據是狀態分析的基礎，而相關技術專家則是狀態分析的主體，狀態分析是指技術專家借助相關監測數據進行分析，并將分析結果形成火力發電廠鍋爐送風機狀態報告。狀態報告能夠幫助火力發電廠管理人員直觀、清晰地掌握送風機的運行狀況和存在的故障問題，并以此為依據對鍋爐送風機運行狀態做出調整，保障火力發電廠鍋爐送風機運行的穩定性與安全性。

4 結束語

火力發電廠鍋爐送風機一旦發生故障就需要進行停機檢修，這不僅會導致出現電能損失，也會影響到供電的穩定性。送風機的運行狀況直接影響著火力發電廠的經濟效益與安全生產，同時也關乎著輸送電的穩定性。為了能夠及時有效地排除故障，需要對火力發電廠鍋爐送風機的運行情況做出正確診斷。