一次风机喘振跳闸过程分析黄符刚

一次风机喘振跳闸过程分析黄符刚

黄符刚

2017年3月19日08点17分，4B一次风机跳闸，具体情况分析如下：

一、事件经过

2017年3月19日，早上08时10分，#4机组负荷272MW，机组控制方式为TF。

制粉系统运行情况：4B:23T/h,4C：27T/h,4D：29T/h，4E：24T/h。

4A一次风机电流：50A，风量：173KM3/h。

4B一次风机电流：52A，风量：179KM3/h。

一次风母管压力:7600Pa。

空预器差压：两侧均为1700Pa。

8时12分，光字牌发“一次风机B异常”报警，值班员切至4B一次风机画面，发现4B一次风机喘振信号来，风机电流和风量均来回波动，一次风母管压力异常波动。判断4B一次风机喘振。

值班员检查4A一次风机切手动且运行正常，立马投入气枪稳燃。迅速将总煤量减至80T/h,同时开大备用磨冷风门，调整4B一次风机动叶，试图将其拉入正常运行。

8时17分，4B一次风机喘振延时跳闸，4E磨煤机联跳。

汽机控制方式切至操作员自动，机组滑压，调整各项参数正常。

8时30分，启动4B一次风机后并入系统。

二、原因分析

所谓喘振，就是当具有“驼峰”形Q-H性能曲线的风机在曲线临界点以左工作时，即在不稳定区工作时，风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。风机产生的最大能头将小于管路中的阻耗，流体开始反方向倒流，由管路倒流入风机中（出现负流量），由于风机在继续运行，所以当管路中压力降低时，风机又重新开始输出流量，只要外界需要的流量保持小于临界点流量时，上述过程又重复出现，即发生喘振。

轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动，风机及管道会产生强烈的振动，噪声显著增高等不正常工况，一般称为“喘振”，这一不稳定工况区称为喘振区。实际上，喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象，而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。这两种工况是不同的，但是它们又有一定的关系。如下图图所示：

轴流风机Q－H性能曲线，若用节流调节方法减少风机的流量，如风机工作点在K点右侧，则风机工作是稳定的。当风机的流量Q<QK时，这时风机所产生的最大压头将随之下降，并小于管路中的压力，因为风道系统容量较大，在这一瞬间风道中的压力仍为HK，因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流，由风道倒入风机中，工作点由K点迅速移至C点。但是气流倒流使风道系统中的风量减小，因而风道中压力迅速下降，工作点沿着CD线迅速下降至流量Q=0时的D点，此时风机供给的风量为零。由于风机在继续运转，所以当风道中的压力降低倒相应的D点时，风机又开始输出流量，

为了与风道中压力相平衡，工况点又从D跳至相应工况点F。只要外界所需的流量保持小于QK，上述过程又重复出现。如果风机的工作状态按F－K－C－D－F周而复始地进行，这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时，就会引起共振，风机发生了喘振。

近期4B一次风机发生过多起喘振，通过分析发现异常前均无磨煤机风门大幅操作，两台风机工况也无较大的偏差。经检查发现空预器进出口差压在负荷310MW时达2000Pa,较平时高不少。故一次风机出口压力较高，运行工况稍有变化，风机进入不稳定工作区引发喘振。由此我们判定4B一次风机喘振由出口风道阻力大引起。

三、对策

从以上分析可以看出风机不稳定运行的主要原因不在风机本身，而是由风烟系统引起的。因此，我们在以下几个方面做了一些改进，并取得了较好的效果。

(1)对锅炉的尾部烟道进行检查。为了减少烟道的阻力，对烟风道系统的风门档板进行全面检查、校正，使内外开度一致。检查发现预热器烟气入口档板、一次风出入口档板、二次风出口档板等。由于安装维护不当存在不同程度的部分档板运行中不能全开的情况，无形中增加了风烟的流动阻力。

(2)改善空预器的吹灰，2台空预器设计安装4台可伸缩式的蒸汽吹灰器，吹灰效果不太理想。为此，我们加强吹灰频率，提高吹灰压力，在空气预热器积灰较严重的情况下，使用后空气预热器烟气阻力有较大的下降，可下降400Pa~6OOPa左右。

(3)对空气预热器的密封装置进行全面修复。在空气预热器大小修时，对空气预热器的密封板、转子位置探头以及其控制装置进行全面修复，使空气预热器的密封控制装置基本上达到了良好运行状态，使空气预热器的漏风大为减少；并对空预器换热原件表面进行清理，减少换热阻力。

(4)同时与上海鼓风机厂技术人员一起对风机的动调系统进行修复及更换，使风机的调节更为平稳可靠。