某发电厂锅炉一次风机喘振原因分析及处理措施

某发电厂锅炉一次风机喘振原因分析及处理措施

1.情况概述

某发电厂2号锅炉A一次风机自5月下旬开始，多次在运行中出现喘振异常现象。应发电有限公司的要求，6月17日～18日，电力科学研究院派技术人员前往电厂协助分析一次风机喘振问题，经与电厂运行部及生产经营部生技分部人员沟通以及对资料分析，提出了事件的原因分析和对问题的处理意见。

2.一次风机喘振故障情况介绍

该厂锅炉一次风机是双级动叶可调轴流式风机。自5月下旬开始，2号锅炉A一次风机多次在运行中出现喘振异常现象。目前，在2号机组响应调峰要求正常停运第四套制粉系统后或没有任何较大操作时也会发生2A一次风机的喘振问题。

发生一次风机喘振故障后，运行人员一般是快速将喘振风机由自动改为手动控制，将喘振的一次风机动叶关至零，用另一台风机带负荷。降低出口母管压力（保证磨正常运行），使得风机工作点回到稳定区，短时间后再开大动叶，减少另一台风机的动叶以维持出口母管压力不变，按此方式将2台一次风机电流调平，运行工况就会回到正常状态。

对锅炉一次风系统各个风门挡板的状态进行了外观检查，目前没有发现存问题。

3.一次风机喘振故障情况的原因分析

2台一次风机并列运行，出力及调节特性均有一定差别，当一次风母管压力与一次风机出口压力较为接近时，受外界扰动（磨通风量、炉膛负压等），2台一次风机会出现抢风现象，出力偏低一侧风机受到排挤而造成失速。另外，当锅炉工况变化较大时，尤其低负荷发生磨煤机跳闸时，磨通风量瞬间变化较大，一次风母管压力快速升高与一次风机出口压力接近，加上2台一次风机的调节特性存在差别，出现抢风现象，出力偏低一侧风机出口压力不能克服系统阻力时，该台一次风机会出现失速现象。

当前，2A一次风机在操作员没有较大的操作、相关参数较为稳定的情况下也会发生喘振现象，如图1所示为2A一次风机在5月30日的一个喘振工况相

关参数曲线，当时因机组调峰需要将运行的第四台D磨煤机停下，停磨过程中，热一次风母管压力从8.0kPa增大至8.1kPa，从曲线上可看出，停磨后约3min，2A一次风机即发生了喘振。停磨前后过程中，2A、2B一次风机的电流值比较接近，热一次风母管压力变化趋势也较缓慢，此时的工况不应引起一次风机的喘振情况发生。这说明，因之前喘振故障的影响，此时2A一次风机的“比功——流量”性能曲线中的驼峰失速曲线已向下偏移，使得2A一次风机安全工作区域变小，风机对运行工况的扰动变得更为“敏感”，抵抗运行工况波动及喘振的能力减弱。这也是2A一次风机为什么在操作员没有较大的操作、相关参数较为稳定的情况下也会发生喘振现象的原因。

图1 2A一次风机某喘振工况相关参数曲线

4.对2A一次风机处理措施

建议寻找机会对2A一次风机进行解体检查，检查一次风机动叶机构是否存在异常现象，并请一次风机厂家来现场进行指导。

5.防止一次风机发生喘振措施

正常运行中2台一次风机出力应尽可能保持一致（动叶开度一致并不能表明出力一致，应结合电流、出口风压、出口流量综合比较，合理设置动叶偏置）。如果一台一次风机不能投入自动，另一台一次风机也应采用手动控制，防止2台一次风机出力出现较大偏差。

目前，在操作员站手动停磨后，磨进出口关断门均会联关。建议考虑修改此热工逻辑，在由运行人员手动停磨时，磨的进出口门不联关，而继续让运行人员

根据运行工况来调节，避免停磨同时停止磨的通风而使一次风系统工况产生较大的波动。若修改此逻辑，则之前停磨同时需将2台一次风机动叶关小5%的热工逻辑则可取消。

低负荷制粉系统投入较少时，可考虑在保证制粉系统安全的前提下，对备用磨煤机进行通风，使通风磨煤机至少达到3台，最终目的是使一次风母管压力比一次风机出口压力低一定值（从几次一次风机发生喘振前的参数曲线分析，建议差值不小于0.3kPa），从而减小2台一次风机抢风的可能性。在停运一套制粉系统前也可预先给备用磨煤机通风，减少风量变化的扰动。

因2A比2B一次风机应对工况变化的能力差，在2A风机故障问题未处理完毕之前，2台一次风机并列运行时可人为将2A风机的电流调整为比2B风机偏大5A左右，以增强2A风机应对运行工况变化的能力。

6.发生一次风机失速的处理措施

如果出现因2台风机出力不一致而发生的轻微抢风，可先适当降低出力较高一侧的一次风机出力，同时增加出力较低一侧的一次风机出力，注意观察一次风母管压力变化，如果一次风母管压力升高，则表明处理成功，继续调节使2台一次风机出力达到平衡；如果一次风母管压力持续下降，表明处理无效。

在确认小幅调整不能使失速一次风机正常时，应立即解除喘振一次风机的自动，手动快速关小风机动叶，使风机工作点回到稳定区，再重新将失速的一次风机并入运行。

在负荷较高情况下发生一次风机失速时，如果一次风压降低不能保证磨煤机出力，应果断停运磨煤机，直至运行磨煤机的一次风通风正常后再进行失速处理。

7.其它措施

为防止一次风机发生喘振故障，电厂修改了相应的热工逻辑，即当停下1台制粉系统的同时，会发1个3s的脉冲指令让2台一次风机的动叶同时关小5%，从图1可以看出，2台一次风机动叶关小5%后，因一次风压下降偏离了设定值，2台一次风机动叶开始开大，如图2所示可知，在此过程中，热一次风母管的压力设定值在停运第四台制粉系统时，不会因机组负荷的变动而改变，而当一次风压达到设定值后，投入自动的2台一次风机动叶仍在继续开大近4min左右，直至2A一次风机出现喘振故障。这是不正常的现象，当热一次风母管压力达到设

定值后，风机动叶不应继续开大，因此需要对此处的热工逻辑进行核对，找出问题所在。

机组负荷MW

图2 热一次风母管压力与机组负荷关系曲线