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    風(fēng)機(jī)是發(fā)電廠鍋爐的重要輔助設(shè)備，它運(yùn)行的好壞直接影響機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其中軸流風(fēng)機(jī)喘振是常見的導(dǎo)致設(shè)備跳閘、損壞甚至機(jī)組停運(yùn)的現(xiàn)象之一。本文介紹三河發(fā)電有限責(zé)任公司（下稱三河電廠）軸流風(fēng)機(jī)的喘振原因及治理方案。
1、設(shè)備簡介
    三河電廠一期裝有2臺350 MW亞臨界控制循環(huán)燃煤汽包鍋爐，一次中間再熱、單爐膛、雙切圓燃燒、半露天布置。采用4臺雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，正壓直吹式制粉系統(tǒng)，設(shè)計燃用山西晉北煤，現(xiàn)實(shí)際燃用煤種為神華混燒煤。通風(fēng)方式為平衡通風(fēng)，2臺雙速雙吸離心式引風(fēng)機(jī)、2臺動葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)、2臺雙級動葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)。空氣預(yù)熱器為英國毫頓華公司生產(chǎn)，型號為T9VNT1750，三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。鍋爐送風(fēng)機(jī)出口，三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器二次風(fēng)入口安裝暖風(fēng)器，以防空預(yù)器發(fā)生低溫腐蝕。2臺引風(fēng)機(jī)為豪頓華生產(chǎn)的雙速離心式風(fēng)機(jī)，型號為29286300。2臺送風(fēng)機(jī)為豪頓華生產(chǎn)的動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，型號為ANN-2250/1250，在ECR工況下，流量為120.5m3/S，人口壓力為144 Pa，出口壓力為2013 Pa，SET TEST工況出口壓力為3 360 Pa，BMCR況為2 239 Pa。2臺一次風(fēng)機(jī)為豪頓華生產(chǎn)的動葉可調(diào)雙級軸流式風(fēng)機(jī)，型號為ANN-1568/1250，轉(zhuǎn)速為1490 r/min，出口壓力ECR工況為7 076 Pa，SET TEST工況為11 082 Pa。送、一次風(fēng)機(jī)均設(shè)有喘振保護(hù)（定值為動葉角度大于20。或動葉差壓大于500 Pa，并延時120 s風(fēng)機(jī)跳閘）。
2、存在問題
    三河電廠1、2號機(jī)組從2000年投產(chǎn)以來，機(jī)組共發(fā)生送風(fēng)機(jī)喘振16次。其中3臺次為風(fēng)機(jī)人口濾網(wǎng)結(jié)冰堵塞造成。2臺爐4臺送風(fēng)機(jī)共發(fā)生5臺次喘振，且每臺均被涉及。每次送風(fēng)機(jī)喘振，均需快速降負(fù)荷，且處理中控制室與就地所需人員較多，處理比較復(fù)雜，機(jī)組風(fēng)險很大。2004年7月16日就由于送風(fēng)機(jī)喘振，引發(fā)協(xié)調(diào)系統(tǒng)RUNDOWN動作，運(yùn)行人員未能及時處理導(dǎo)致機(jī)組跳閘。另外，由于風(fēng)機(jī)喘振的可能性增大，使運(yùn)行中爐膛風(fēng)箱、爐膛差壓及鍋爐氧量均控制較低，已降低風(fēng)機(jī)壓頭，減小風(fēng)機(jī)喘振風(fēng)險。因此，造成了鍋爐切圓燃燒變差，結(jié)焦風(fēng)險增大，也使燃燒調(diào)整手段大為缺乏。而為降低暖風(fēng)器阻力頻繁進(jìn)行的暖風(fēng)器水沖洗，對機(jī)組和人身均造成了很大的風(fēng)險。同時，由于風(fēng)機(jī)喘振，造成了風(fēng)機(jī)葉片和葉片軸承的損壞嚴(yán)重影響了風(fēng)機(jī)的使用壽命和運(yùn)行可靠性。
3、原因分析
3.1喘振機(jī)理
    通過圖1的風(fēng)機(jī)性能曲線，可以看出，軸流風(fēng)機(jī)壓頭為一帶有駝峰的曲線，隨著管路阻力的增加，管路阻力特性曲線逐漸變陡，最終當(dāng)變?yōu)楣茏枨�線2所處狀態(tài)時，即風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)由Pi變到p2時。P2右側(cè)的工作點(diǎn)為穩(wěn)定點(diǎn)，左側(cè)為不穩(wěn)定點(diǎn)，即風(fēng)機(jī)喘振區(qū)。
    經(jīng)分析性能曲線和查閱設(shè)計資料，送風(fēng)機(jī)壓頭設(shè)計裕度為50%，完全能夠滿足使用要求。且威海試驗(yàn)廠試驗(yàn)報告顯示風(fēng)機(jī)性能完全符合設(shè)計要求，且檢修中檢查風(fēng)機(jī)葉片無磨損出力降低現(xiàn)象。因此，風(fēng)機(jī)喘振應(yīng)為管路阻力增加所致。
3.2管路阻力升高的原因
    (1)對送風(fēng)機(jī)入口風(fēng)道濾網(wǎng)及消音器進(jìn)行了檢查，看是否有堵塞現(xiàn)象，從而改變風(fēng)機(jī)特性。經(jīng)過檢查除3臺次為入口濾網(wǎng)結(jié)冰造成風(fēng)機(jī)喘振以外，未發(fā)現(xiàn)入口濾網(wǎng)及消音器堵塞。
    (2)利用低谷將送風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，對送風(fēng)機(jī)的出口關(guān)斷擋板和調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行了檢查，沒有發(fā)現(xiàn)有脫落現(xiàn)象。同時，對風(fēng)道內(nèi)的雜物和積灰情況進(jìn)行了檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常。
    (3)利用低谷將送風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，對送風(fēng)機(jī)的動葉開度與調(diào)節(jié)器的開度是否相匹配和偏差進(jìn)行了檢查，結(jié)果正常（即動葉O。～50。對應(yīng)調(diào)節(jié)器開度0%～100%）。
    (4)對2臺送風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了比較，看在負(fù)荷變化時調(diào)節(jié)是否有偏差，造成相互排擠，而引起送風(fēng)機(jī)特性的變化。經(jīng)過多次觀察和曲線追憶發(fā)現(xiàn)影響很小。
    (5)利用停機(jī)機(jī)會，對空氣預(yù)熱器和暖風(fēng)器進(jìn)行了檢查。發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器熱端積灰板結(jié)嚴(yán)重，而暖風(fēng)器由于柳絮等雜物沉積造成堵灰非常嚴(yán)重。
    因此，管路阻力升高主要是因?yàn)榕�風(fēng)器和空預(yù)器堵塞造成。
4、送風(fēng)機(jī)喘振的治理方案
    為防止送風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振，采取了以下措施：
    (1)暖風(fēng)器更換前在風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)外加裝較大的細(xì)網(wǎng)外罩，在柳絮飛揚(yáng)時及時進(jìn)行清理。同時監(jiān)視送風(fēng)機(jī)動葉開度，以便及時對暖風(fēng)器進(jìn)行半側(cè)隔絕水沖洗。
    (2)遇有霧霜天氣，對風(fēng)機(jī)入口濾網(wǎng)加強(qiáng)巡視，結(jié)霜時及時清理。
    (3)對暖風(fēng)器進(jìn)行改造。原暖風(fēng)器管節(jié)距（兩排管中心距）小，肋片密集（間距約2. 82 mm），容易造成堵塞。加工新型暖風(fēng)器更換原暖風(fēng)器，由原來的兩層變?yōu)槿龑樱�同時增大管節(jié)距和肋片間距，維持送風(fēng)加熱能力不變。另外，增大肋片強(qiáng)度，防止外力傾倒增大風(fēng)阻。
    (4)利用檢修機(jī)會對空預(yù)器換熱元件吊出進(jìn)行高壓水沖洗，徹底消除積灰板結(jié)。
    (5)由于風(fēng)機(jī)流量在機(jī)組安裝調(diào)試時未進(jìn)行風(fēng)量標(biāo)定，因此風(fēng)量指示很可能偏大，不利于確認(rèn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)，因此應(yīng)對風(fēng)機(jī)流量進(jìn)行校核測量。
    (6)在暖風(fēng)器和風(fēng)機(jī)出口加裝壓力表，以確定風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。
    (7)空預(yù)器由于只設(shè)置冷端一臺蒸汽吹灰器，對積灰的清除能力較低，易使積灰在熱端堵塞、板結(jié)，同時對冷端的吹損非常嚴(yán)重，考慮將蒸汽吹灰器改造為激波吹灰器。
5、喘振治理效果
    (1)送風(fēng)機(jī)入口加裝細(xì)網(wǎng)大罩和暖風(fēng)器半面隔絕清洗緩解了送風(fēng)機(jī)的喘振，但清理工作量大，且對人員和設(shè)備有安全風(fēng)險，同時仍有暖風(fēng)器差壓升高現(xiàn)象，無法完全杜絕風(fēng)機(jī)喘振的發(fā)生。
    (2)由于霧霜天氣極少，因此該情況下可通過清理入口濾網(wǎng)避免因此而發(fā)生的喘振。
    (3)利用檢修機(jī)會分別對2臺機(jī)組的暖風(fēng)器進(jìn)行了改造，新加工的暖風(fēng)器由于結(jié)構(gòu)變化，有效防止了暖風(fēng)器的堵塞，暖風(fēng)器差壓由原來的最高約1 kPa下降到0.15 kPa，達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計阻力要求。同時冬季實(shí)際試驗(yàn)表明能夠保證二次風(fēng)加熱的能力。
    (4)對空預(yù)器三層換熱元件同時采用高壓水沖洗，檢修后差壓沒有任何變化。后采用將高溫?fù)Q熱元件抽出逐一進(jìn)行長時間高壓水沖洗，同時對中溫段和冷端換熱元件進(jìn)行水沖洗。檢修后利用差壓計測量，滿負(fù)荷下空預(yù)器二次風(fēng)側(cè)差壓由原來的1.55 kPa下降到L 2 kPa，阻力降低0.3 kPa。
    (5)對送、一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明送、一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量實(shí)際值分別為CRT顯示值的80%和55%，風(fēng)量偏差很大。
    (6)在暖風(fēng)器出人口和送、一次風(fēng)機(jī)的出口分別加裝了風(fēng)壓表，以便對暖風(fēng)器的差壓和風(fēng)機(jī)出口壓頭隨時進(jìn)行監(jiān)控。
    (7)空預(yù)器激波吹灰器改造項目已通過可行性研究，準(zhǔn)備下一步進(jìn)行改造，相信對保持空預(yù)器差壓會起到良好的效果。
    通過表1可看出，2000年6月暖風(fēng)器堵塞情況下，風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷時工作點(diǎn)已十分接近喘振區(qū)。經(jīng)過上述風(fēng)機(jī)喘振治理后，2006年8月份風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷時工作點(diǎn)遠(yuǎn)離喘振區(qū)。
7、結(jié)論
    可以看出，三河電廠風(fēng)機(jī)喘振治理是成功的，效果非常明顯，有力地保證了機(jī)組的安全、可靠運(yùn)行。