静叶调节轴流式引风机抢风问题探讨.doc

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1、静叶调节轴流式引风机抢风问题探讨静叶调节轴琉式,风祝抢风问题探讨摘要关键词中图分类号文献标识码文章编号IDOl编号孙文华,何森1.国电谏壁发电厂,江苏镇江2120062.青海桥头铝电,青海大通810100针对锅炉运行中存在并联运行引风机抢风的问题,从风机性能曲线,工作点角度入手对AN型静叶调节轴流引风机进行了分析.结果说明,由于引风机抢风,整个管网的阻力曲线发生了变化,使得风机工作点落入Cx.形区域内,导致炉膛压力处于不稳定状态甚至使风机出现过电流而损坏.根据实例,对引风机抢风的现象,原因进行了分析,并提出了防范措施.锅炉;静叶调节轴流式;引风机;增压风机;抢风;阻力曲线;工作点TK223.2

2、6B10023364(2021)0700570310.3969/J.issn.10023364.2021.07.057ANAPPRoACHToPRoBLEMoFSCRAMBLINGFoRAIRoFAXIALI.D.FANSWITHSTATIONARYBLADEADJUSTMENTSUNWanhua.HESen1.GuodianJianbiPowerPlant,Zhenjiang212006,JiangsuProvince,PRC2.QinghaiQiaotouAluminiumandElectricityCoLtd,Datong810100,QinghaiProvince,PRCAbstrac

3、t:Inoperationofboilers.theproblemofscrambingforairisexistingbetweentheaxialinduceddraft(I.D.)fansconnectedinparalleloperation.Regardingtothis.startingfromtheperformancecurveandtheangleofworkingpointforsaidfans.theproblemofscramblingforairconcerningANtypeaxialI.D.fanswithstationarybladeadjustmenthasb

4、eenanalysed.Resultsshowthatthere-sistancecurveofthewholepipelinenetworkhaschangedduetoscramblingforair,makingtheworkingpointofsaidfanstobedroppedinto一shapedregion,thescramblingforaircanmakepressureinthefurnacetobeinanunstablestate,evenmakingthefanstobedamagedduetooccur-renceoflargeelectriccurrent.Ba

5、sedonthelivingexamples,thephenomenon,cause,anddisposalofproblemscramblingforairofaxialI.D.fanshavebeenexplained,andsomepreventivemeasuresbeingputforward.Keywords:boiler;I.D.fanwithsationarybladeadjustment;boosterfan;scramblingforair;resistancecurve;workingpoint作者简介:Email:孙文华(198l一),男,汉族,宁夏卫市人,毕业于长沙电

6、力学院热能与动力工程专业,现为围电谏壁发电厂发电运行部助理工程师,从事发电运行墙iJiI工作.sunwh918yahoo.con1 发电技术.一一发电技术论坛1静叶调节轴流式风机的抢风静叶调节(以下简称静调)轴流式风机广泛地应用于电站锅炉中,AN型静调轴流式引风机是引进德国KKK公司的产品,是一种子午加速风机.它由进气室,前导叶,集流器,叶轮,后导叶和扩压器组成.AN风机由前导叶进行风量调节,能在一75.3O.范围内实现无级风量调节.由AN型静调轴流式引风机的性能曲线(图1)可以看出,单台AN28e6型静调轴流式引风机性能曲线是一些在小流量区域内具有驼峰形状的曲线.在火力发电厂中,2台引风机通

7、常采用并联的运行方式,风机并联时的运行工况由并联工作的总性能曲线与管网阻力曲线的交点来确定,根据并联工作时风压相等,流量相加的原那么绘制.图1AN静调轴流引风机性能曲线开度)“抢风是指并联运行的2台风机其中1台风量特别大,而另1台风量却很小,即使风机的特性完全一样,而DAS画面上的电流仍相差很大,此时如果稍有干扰(如开大小风量风机的进口导叶,或关小大风量风机的进口导叶),2台风机的风量就会相互交换,原来风量大的风时机突然小风量运行,而原来风量小的风机又突然转为大风量运行,2台风机的电流也随之转换,造成炉膛负压剧烈波动,严重时会因1台风机风量过大导致电动机过电流而损坏.图2为2台并联运行静调轴流

8、式风机的并联特性及其在管网中的工作情况.从图2可以看出,2台具有相同性能曲线I和的风机,并联工作时总性能曲线是一条具有C3形区域的曲线.假设2台风机在管网系统1中运行,那么点1为系统的工作点,每台风机都将在点1稳定运行,此时不会出现抢风现象.如果由于某种原因,管网系统阻力改变至系统2时,那么风机进入.形区域内运行.Og/m?s图2轴流式风机并联工作抢风现象此时,管网阻力曲线与2台并联风机的总性能曲线的.形区域同时相交于点2和点3.风机在点2的工作是暂时的,很快会移动到点3,使1台风机在大风量的点3(稳定区域)工作,另1台风机在小风量的点3工作,2台风机的工作平衡状态被破坏.这时,稍有干扰就会立

9、即出现风量忽大忽小,大小反复切换的抢风现象,尤其当管网系统的容量足够大时,抢风就更为严重,使风机处于不稳定的并联运行工况.由于并联运行静调轴流式风机性能曲线的o.形区域是在小流量范围内,所以防止风机抢风的根本措施是防止工作点落在c,o形区域内.一旦发生抢风,应采取措施使风机工作点离开o.形区域,如减小系统阻力,使管网阻力曲线右移等,使风机回到稳定工作区.2抢风实例某电厂12号锅炉配置2台AN28e6型静调轴流式引风机,主要技术参数如表1所示.表1引风机技术参数工程(设计工McR点)容积流量/m.?s全压/Pa人口烟气温度/人口烟气比体积/m.?kg风机全压效率g/300/2604686/360

10、4l361.098984.4/85.412号机组负荷为208Mw,甲,乙送,引风机,一次风机及3台磨煤机运行,甲,乙引风机进口导叶开度40,42%,电流均为101A,炉膛负压一4O一7OPa,出口烟气压力0.016kPa,0.184kPa,机组运行稳定.2.1抢风现象抢风事故发生时,甲,乙引风机进口导叶开度自动开至47,50.甲引风机电流94A,乙引风机电流那么到达107A,甲,乙引风机出口烟气压力已达0.25kPa,0.48kPa,炉膛负压剧烈波动.此时,解列引风自动,手动关小乙引风机导叶开度,当关至46,电流达104A时,甲,乙引风机电流突然发生变化,甲引风机电流突升至123A,乙引风机电

11、流降为95A,炉膛负压最大达一360Pa.后将脱硫增压风机进口导叶开度加大,使引风机出口烟气压力降低,同时适当关小2台引风机导叶开度,2台引风机电流逐渐趋于正常,炉膛负压也逐步趋于正常.2.2原因分析经分析,认为抢风发生的原因是2台并联运行静调轴流引风机的工作点落入了cx3形区域.锅炉正常运行中,当负荷变化不大时,2台引风机的开度根本保持不变,由于风机定速运行,风机的性能曲线根本不变,那么使风机工作点发生变化并落入不稳定区域显然是整个管网的阻力曲线发生了变化.图3为12号锅炉引风机管网系统.图3引风机管网系统根据图3,把引风机管网分为3段进行讨论.第1段为锅炉本身的尾部受热面及电除尘,引风机进

12、出口烟道,第2段为脱硫系统,第3段为烟囱.(1)第1段当锅炉尾部受热面如低温过热器,省煤器,空气预热器积灰时,各受热面前后烟气压力差增大,管网阻力变大.由图2可知,这会使管网阻力曲线左移.(2)第2段当脱硫系统正常运行时,整个脱硫系统增加的阻力由增压风机来克服,这样增压风机与引风机相当于串联运行.当脱硫系统运行正常,如果增压风机的出力大于脱硫系统的阻力,即增压风机在“帮助引风机.反之,如果增压风机的出力小于脱硫系统的阻力,那么引风机在帮助增压风机.因此,脱硫系统运行正常时,应尽量控制增压风机出力与脱硫系统的阻力相同,使增压风机进口负压(或引风机出口烟气压力)数值和脱硫系统投运前数值相同.那么,

13、脱硫系统产生的阻力全部被其增压风机本身所克服,脱硫系统对引风机的平安运行没有影响.(3)第3段由于烟囱本身会产生一个向上的通风力即自生通风力,自生通风力和增压风机(脱硫系统停运时为引风机)的压力共同作用,以克服烟囱本身的阻力.研究说明,在烟囱高度一定的情况下,自生通风力主要取决于烟气温度.因此,当锅炉负荷下降,排烟温度降低时,烟囱自生通风力下降,此时由于烟气量减小,烟囱阻力也较小,假设自生通风力下降大于烟囱阻力下降,那么整个管网的阻力相对于高负荷时增大.根据该机组几次引风机抢风前后的相关参数得知,抢风发生时机组负荷均在20OMW左右,且在变负荷工况,发生引风机抢风时增压风机入口负压均变小,甚至

14、发生正压现象(引风机出口烟气压力正值增大,根本上都大于+O.2kPa).由于12号炉脱硫增压风机进口负压控制不能投入自动控制,当机组负荷发生变化时,只能手动调节增压风机进口导叶开度.这样,当负荷变化较大或较快时,由于手动调节的局限性往往导致增压风机进口负压超出正常控制范围,甚至超过保护定值使旁路挡板开启.因此,增压风机进口负压变小,引风机管网阻力增大是导致引风机抢风的主要原因.另外,由于l2号炉省煤器甲侧一只灰斗出灰系统自投运后一直运行不正常及l2号炉投产后有一段时间甲预消防水门内漏,消防水进入空气预热器,波形板有可能受潮结垢等原因,12号炉甲空气预热器烟气侧压差比乙空气预热器压差大0.4kP

15、a(200MW负荷时),从而使2台引风机各自的管网阻力特性不同.甲引风机的管网阻力较乙引风机的大,使得甲引风机更容易首先进人小流量的不稳定区域,这也是诱发引风机抢风的重要原因之一.3防范措施(1)应控制增压风机人口负压在一0.4-0.45kPa范围内,使引风机出口烟压为负值或0,最多不超过0.2kPa.当起,停磨煤机大幅度加,减负荷时,对增压风机进口导叶及时进行调整.(下转第79页)发电技蒸汽温度最低,此温度是各排空凝器整体运行情况的反映,如果控制不好容易结霜将抽气口堵住,使本排空凝器管束全部冻结.(3)凝结水收集联箱外表温度绝大多数蒸汽在顺流换热单元中凝结成水,而逆流换热单元仅有少量的蒸汽,

16、通过实测各排空凝器凝结水收集联箱的外表温度可反映出顺流换热单元的散热效果.(4)加强对凝结水溶氧的监视与调整凝结水溶氧超标,反映出空冷系统严密性较差,存在真空系统泄漏,易造成空凝器局部冻结.此时,可适当提上下压缸轴封进汽压力,并对平安门,防爆门,负压系统进行查漏,堵漏工作,直至溶氧合格.(5)凝结水过冷度监视汽轮机低压缸排汽压力对应的饱和温度与各排空凝器凝结水收集联箱的凝结水平均温度的差值.正常情况下凝结水过冷度控制在3之内,空凝器聚集空气或环境温度越低,低负荷运行情况下,凝结水过冷度越大,容易造成空凝器局部冻结.对此,可采用增加负荷,起动备用真空泵,停运风机或使风机倒转的方法进行调整,以减少

17、凝结水过冷度.(6)加强就地检查由于空凝器散热管束结构等方面因素,散热管束外表存在3种温差现象.运行中监视的参数只是反映空凝器整体运行情况,不能反映局部结冰情况.加强对空凝器散热管束外表的温度实测,可以及时掌握空凝器内部蒸汽分配以及局部凝结的状况.发现个别换热管束外表温度较低甚至低于0时,应及时采取调整措施,防止其开展和蔓延.4结论及建议(1)夏季高温时由于空凝器的结构特点,直冷机组出力受到影响,但是威胁机组空凝器运行平安的主要因素是夏季的大风和热风回流,它会减少空凝器空冷风机的进风量,造成机组背压瞬间急剧上升,直至背压保护动作而发生停机事故.建议电厂建立小型气象观测站,准确测试环境风向,风速

18、等气象数据,找出环境参数变化对机组运行背压的变化趋势,制定机组运行背压与自然风向,风速的关系曲线,编制背压急速升高,快速降负荷的热控逻辑程序,通过背压急速升高率和风速,风向仪的修正,实现机组分散控制系统(DCS)自动快速降负荷目的.(2)防止冬季寒冷造成空凝器冻结,在空冷系统设计上,空凝器散热器管材采用抗冻性能好的大截面椭圆管束,合理配置空凝器顺,逆流换热单元以及变频风机,并加装蒸汽分配管阀门和伴热带.在运行方面,应从保证空凝器在不同环境温度下防冻的最小热量所对应机组的最小出力出发,充分考虑空凝器热力和蒸汽流量分配不均因素,密切监视各排空凝器凝结水收集联箱的凝结水温度和真空抽汽口的温度变化,发

19、现参数异常及时调整,并加强日常设备巡回检查.参考文献1丁尔谋.发电厂空冷技术M.水利电力出版社,1992.2朱大宏,雷平和.600Mw直接空冷凝汽器的度夏与防冻能力探讨EJ3.电力建设,2006(9).3孙立国,田亚钊,孙康明.600Mw直接空冷机组的防冻及解冻J.电力建设,2007(6).I上接第59页)(2)对增压风机人口负压控制的策略进行改良,采用将引风机的导叶开度信号作为主信号,以增压风机人口负压为反应信号进行控制,使该控制正常投用.(3)锅炉正常运行中,通过吹灰等方法保持省煤器,空气预热器等尾部受热面的清洁,停炉后检查空气预热器波形板的清洁情况,及时消除甲侧省煤器灰斗的出灰故障.(4)2台引风机并联运行时,无论在稳定工况下或调节过程中,均应尽量保持2台引风机的负荷相同,可通过改变偏置值使2台风机出力相等.(5)在锅炉点火和低负荷运行时,可以采用单台引风机运行.(6)一旦发生抢风,应将炉膛压力控制由自动控制方式切为手动方式,减小2台引风机导叶开度,适当加大送风量,用送风控制炉膛压力,并迅速加大增压风机导叶开度,使进口负压恢复至正常值.参考文献1毛正孝.泵与风机FM.北京:中国电力出版社,2002.2武兴民,李海松.自生通风力对电站锅炉引风机运行工况的影响J.风机技术,2006(5):1920.发电技术