双吸离心式一次风机抢风分析及处理

双吸离心式一次风机抢风分析及处理

(江苏利港电力有限公司江苏无锡214444)

摘要:针对利港电厂三四期双吸离心式一次风机在运行过程中多次发生抢风现象,通过双吸式离心风机性能曲线特点等,对抢风产生的原因和影响抢风的主要因素进行了分析,提出了判断抢风的方法,并总结了消除抢风的解决方案。

关键词:双吸离心风机;性能曲线;抢风;风道阻力;挡板开度

一、引言

在火电厂中,锅炉一次风机是重要辅机设备,它的出力直接影响整个机组的负荷。电厂中风机多采用两台或数台并联的运行方式,其目的是增加并确保一台出现故障时仍有风机工作,风机的实际运行状态不仅取决于其本身的性能,还取决于整个管路的性能,因此,风机运行的工作点是风机性能曲线和管路曲线的交点。本文对一次风机抢风问题进行分析,根据风机抢风的机理,研究影响风机抢风的各主要因素并提出相关措施。

二、原因分析

1、概述:

利港电厂三四期4×600MW机组,采用中速磨一次风机正压直吹式制粉系统,配置两台豪顿华公司生产的L3N2412型双吸离心一次风机。该一次风机在五磨运行时,当进风挡板开度超过70%时,经常会发生抢风现象,气温高时特别明显,影响机组稳定运行。

2、一次风机抢风的机理及原因分析

2.1抢风机理:图1中曲线Ⅰ、Ⅱ为两台性能完全相同的风机性能曲线,曲线Ⅲ为两台风机并联运行性能曲线。根据并联运行工况的特点,全压不变流量相加的原则,风机的S形区段成为曲线Ⅲ的非同名工作点区域即∞字形区域。风机如果在∞字形区域运行便会出现一台流量很大,另一台流量很小的情况。此时,如果开大输送流量小的风机调节装置或关小输送流量大的风机调节装置,则输送流量大的风机会突然跳到小流量工作点运行,而原来输送流量小的风机将会突然跳到大流量工作点运行,这样,两台风机不能稳定的并联运行,将会出现抢风现象。图1中ff、ed、fg、dd四个点所围成的区域即为所谓的∞字形区域,如果两台风机并联工作时,工作点进入此区域则一定会发生抢风现象。

2.2原因分析:运行实践中,如果风机参数选择适当,使并联运行的管路性能曲线Pc与风机并联的性能曲线Ⅲ交于点1,则单台风机将在点1’工作,风机在此工况下工作是稳定的,不会出现抢风现象。如果风机工作出现故障,管路性能曲线与风机合成性能曲线同时交于点2和3,落在字形区域内工作,则并联风机工作点可能是点2或3,如果风机在点2上运行则两台风机尚能在点2’稳定运行。如果两台风机的管路阻力稍有差别,或流量稍有变动,风机将会处于3并列工作,此时两台风机的工作点分别是3’点和3”点,其中在点3”工作的风机流量大且在稳定区工作,而另一台在点3’工作的风机流量小,且工作点落在不稳定工况区内(即∞字形区域)。这样,两台性能相同的风机输送的流量就不相同,结果将会出现两台风机抢风。但是两台风机分别在点3’和点3”工作的状况不是稳定不变的,当人为地开大输送流量小的风机调节装置或关小输送流量大的风机调节装置,则原来输送流量大的风机会突然跳到小流量工作点运行,而原来输送流量小的风机将突然跳到大流量工作点运行,风机在此工况下工作,严重时会出现一台风机流量特别大,而另一台风机倒流的现象。因此,在两台风机并联运行时,为避免发生抢风现象,应要求风机的工作点不要落在∞字形区域。

三、影响一次风机的主要因素及防止措施

1、设计参数

风机本身设计参数与锅炉运行参数有很大差别,比如风机选型过大,从而风量、风压裕量过大,与锅炉风烟系统不匹配,当并联的两台风机在锅炉小负荷状态时风机的工作点将非常接近失速区,当工况稍有变动,两台并联运行风机的工作点将进入∞字形区域,从而发生抢风。

防止对策:改变风机型号,保证两台风机并联运行时的风量、风压裕量适当,与锅炉风烟系统相匹配。

2、入口挡板实际开度不一致

一次风机入口挡板检修中,装复后需要进行调整,两侧挡板开关应一致,如果不一致,运行操作时挡板不同步,造成两台风机的性能曲线不一致,容易进入不稳定工作区域。

防止对策:风机入口挡板进行调校,两侧开度应保持一致。

3、入炉煤种偏离设计值

实际入炉煤种偏离设计煤种,水分、灰分超出设计范围,一次风需求量增大,2012年6月西安热工院对利港#6炉一次风机进行了性能试验,经实测:运行时一次风量大于设计值较多,机组360MW负荷的风量与BMCR工况的设计风量相当,该工况下的实际阻力比设计值略大,但A侧一次风系统实际阻力曲线比设计的曲线陡,使得机组满负荷(600MW)时该一次风机压力(11.1kPa)比设计的BMCR工况压力(8.59kPa)还大许多。

防止对策:控制入炉煤种的水分、灰分,如果煤种水分、灰分偏高,可适当掺烧,以降低一次风量,运行人员控制好风煤比。

4、风道阻力

当锅炉负荷发生较大幅度变化时,或者是实际入炉煤种偏离设计煤种,尤其是灰分和硫分严重超出设计范围,在燃烧生成的硫酸盐和铁离子对灰熔点影响较大,加之锅炉脱硝氨逃逸率高,SO2转化率高,均会导致空预器堵灰、积焦等引起管网阻力增大,这样就会改变管网阻力特性曲线,使管网阻力特性曲线左移,并联运行风机工况点进入∞字形不稳定工作区域,发生抢风。

防止对策:1)运行过程中,加强空预器、脱硝、脱硫系统吹灰,控制好氨逃逸率和转化率,加强空预器出入口烟气差压的监视和分析,及时进行高压水冲洗;2)利用停机机会对一次风道进行检查清理,定期清灰以减少风道阻力;3)保证入炉煤种中灰分、硫分含量与设计煤种偏差不大,以防止低温腐蚀。

5、磨煤机风门挡板操作缓慢,防止造成一次风压大幅波动

磨煤机启停操作、通风时,各项操作要尽量平缓。防止压力波动引起磨煤机通风量减少造成风机抢风,特别负荷变动率大,引起煤量、一次风量发生大幅度变化,造成一次风机抢风,因此在启停磨之前,运行人员要先操作一次风机入口挡板到适当位置。。

四、结束语

基于以上对风机抢风问题的分析,总结了一次风机抢风的主要原因以及防止措施,在实际运行中,还需要具体分析,细致谨慎地对照相关参数进行调整,从根本上避免出现抢风的问题。

参考文献:

[1]毛正孝.泵与风机.北京:中国电力出版社,2002

[2]朱全利.锅炉设备及系统.北京:中国电力出版社,2006

[3]郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书.北京:中国电力出版社,2003

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