1000MW锅炉引风机失速现象原因分析及防范措施.doc

1000MW锅炉引风机失速现象原因分析及防范措施 邵海波 陈希建 丛佳 华能玉环电厂 浙江玉环 摘要：通过对华能玉环电厂#1、4锅炉静叶可调引风机并联运行情况下风机失速问题的分析，确认风机失速的原因是锅炉负荷变化、风道阻力增加而造成风机运行工况点落入不稳定区。阐述了风机并联运行且在自动状态下静叶失控的特征和机理，提出了防止风机运行进入失速区的防范措施和风机进入不稳定区后失速时的处理办法。关键词：　1000MW 锅炉 引风机　失速 1 引言 华能玉环电厂4×1000MW锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进日本三菱重工业技术制造的超超临界变压运行直流锅炉，锅炉额定蒸发量2953t/h，主蒸汽额定压力27.46MPa，主、再热蒸汽温度600℃，制粉系统采用中速磨煤机直吹式制粉系统，配备两台成都电力机械厂生产的AN42E6(V19+4°)静叶可调轴流式引风机 #4机组于2007年12月投产以来，曾多次发生过4B引风机出力比4A风机偏低，运行电流相差较大，同时造成炉膛负压大幅波动的现象。从几次现象来看，失速现象均发生在机组AGC方式快速降负荷至600MW以下工况，#1机组也存在相同问题。由于风机的失速，造成引风机运行极其不稳定，进一步造成炉膛压力大幅波动，对锅炉的安全运行产生极大的危害。 2 设备概况 引风机为AN系列静叶可调轴流风机，风机采用安装在叶轮上游的进口叶轮改变运行工况，轴向方向的气流用可以旋转的进口导叶，按照叶轮的旋转方向或其反方向进行导向。引风机设计参数见表1（风机制造厂家提供）。 烟气由炉膛出来经过过热器、再热器、省煤器、脱硝反应器后进入空预器，再经静电除尘器进入两个出口烟道，合并后垂直方向进入引风机。最后经引风机出口挡板通过烟道进脱硫系统后进入烟囱排入大气。在两台引风机入口间设有联通管道。 表1：引风机设计参数 项目各称 单位 引风机 风机型式 静叶调节轴流式 风机型号 AN42e6(V19+4°) 工况 TB BMCR 流量 m3/s 735.6 613.2 入口温度 ℃ 145 122 入口压力 Pa -5319 -4332 入口密度 Kg/m3 0.82 0.911 风机全压 Pa 6515 5329 风机效率 % 85.4 85.6 压缩性修正系数 0.9765 0.9808 风机轴功率 kW 5638 3782 风机转速 r/min 590 电动机型号 YKK1120-10 额定功率 kW 6200 额定电压 kV 6 额定电流 A 722 功率因素 0.851 电机转速 r/min 597 3 #4锅炉引风机失速现象及特点 3.1 #4锅炉引风机失速的现象 机组AGC方式下以10MW/min速率从800MW连续降负荷至500MW，负荷在550MW附近，A/B引风机静叶开度指令与反馈同时逐渐增大（逻辑判断：引风机指令由炉膛负压实际值与设定值换算得来），A引风机电流及风量快速上升，而B引风机电流基本不变且风量有明显下降趋势，如图1所示。 图1：#4炉减负荷过程中引风机参数变化曲线 表2：负荷538MW两台引风机抢风始末（出入口风压、风量）等相关参数比较 项目 前 后 总风量t/h 1846 2057 A/B电流A 226/213 421/237 A/B静叶开度% 32/30 78/83 A/B风量t/h 840/882 1673/424 入口压力Pa -1.412/-1.390 -2.392/ -2.102 出口压力Pa -0.012/ 0.006 -0.002/-0.006 引风机刚开始发生失速时，炉膛负压会小幅冒正，之后维持低负压波动。当抢风现象加剧以后运行人员在4B引风机自动情况下手动降低4A引风机出力，炉膛负压剧烈波动，最低降至-1100Pa，导致脱硫保护跳闸。 3.2 引风机失速特点 1）引风机失速都发生在机组连续降负荷且负荷接近550MW左右工况。 2）引风机失速时，其入口静叶自动跟随指令开启但出力没有明显对应上涨现象。 3）发生失速时，随着静叶开度自动增加失速引风机入口压力先有一个上升过程随后缓慢下降，失速风机风量明显快速下降，风机振动明显上升。 4 引风机失速原因分析 引风机失速是由于风道阻力变化，改变了系统的管道阻力特性曲线，使曲线上移，风机的运行工况进入不稳定工况区造成的。 图2：引风机性能曲线及运行工况点 图2为进口导叶调节门调节的轴流风机性能曲线。图中0°为进口调节门全开，即进口导叶为轴向的位置。负值角度是调节门出口气流方向为顺叶轮旋转方向的进口导叶位置，称为正预选；正值角度是调节门出口气流方向为逆叶轮旋转方向的进口导叶位置，称为逆预选。进口导叶在运行过程中通过执行机构设定一个合适的角度来调节流体，其行程范围可用调节限位装置分别调至-75°（关闭）和+30°（全开）