660MW超超临界褐煤锅炉一次风机“抢风”原因及预防措施

2023-03-03

京能 (锡林郭勒) 发电有限公司 (以下简称公司) 为2×660MW超超临界空冷抽凝机组, 锅炉为变压直流炉、П型锅炉, 采用前后墙对冲燃烧方式, 风烟系统为两侧布置, 每台炉布置7台磨煤机, 采用6运1备方式, 磨煤机为中速辊式正压直吹磨。每台磨煤机最大干燥出力为78.21t/h, 对应一次风量为45.951Kg/s。每台磨最小通风量为29.87Kg/s。一次风机出口风管分为冷一次风母管和经过空预器的热一次风母管, 在磨煤机入口一次风混合。一次风机运行过程中容易发生失速、喘振、抢风事故, 应加强防范意识, 并尽量使一次风机在最佳状态下运行, 防止一次风机受损, 延长一次风机寿命, 这是一个长期且严峻的问题。

一、660MW超超临界褐煤锅炉一次风机“抢风”的原理

本公司的制粉系统采用中速辊式正压直吹磨, 共7台磨煤机, 并配有2台一次风机,

本公司的一次风机系统、风烟系统等在正常运行时, 均为自动控制, 当一台一次风机出现失速、喘振、抢风事故时, 系统将自动跟踪调节, 失速一次风机动叶超驰关闭至20%, 对侧一次风机动叶将超驰开至85%, 机组自动RB。如图1所示, 为两台性能相同的轴流风机的性能曲线 (P-Q) Ⅰ, Ⅱ, 曲线 (P-Q) Ⅲ为两台轴流风机并联运行时的性能曲线。

如果两台一次风机的选型设计和设计参数一致, 两台一次风机在并联运行时, 一次风道特性曲线Ⅳ与并联一次风机的特性曲线 (P-Q) Ⅲ交于图中位置1点, 两台一次风机将在图中的a点处工作, 所以此时并联的两台一次风机在该工况下能够稳定的运行, 而且也不会出现失速、喘振、抢风现象。若是机组的运行工况出现了异常的变化, 风道的特性曲线也会发生明显变化 (如图风机管道特性曲线将变为Ⅴ) , 管路特性曲线与并列风机的性能曲线Ⅲ交于点2与点3, 随之工作点也就发生了变化, 落在了“∞”形区域内运行, 且风机工作点也变成了两个位置, 即为图中点2或者点3的位置, 若风机是在点2的位置运行, 则两台一次风机还能够在点b位置上保持相对的稳定运行。如果两台一次风机的自身出力不一致或风道阻力偏差较大, 这都将会导致并列运行的两台风机处于点3位置工作, 此时两台风机工作位置也会发生相应的变化, 分别是点c与点C所处的位置。此时处于c点位置运行的风机特点就是风量较大, 而且也能够处在稳定区工作;而在点C位置运行的另一台风机, 风量小且工作点落在了不稳定工况区域内, 就会出现“抢风”现象。

二、运行中影响660MW超超临界褐煤锅炉一次风机“抢风”的因素

(一) 磨煤机与一次风道设计阻力大

京能 (锡林郭勒) 发电有限公司设计两台一次风机,

空预器的阻力为820Pa, 燃烧器的阻力为1480Pa, 且本公司从冷一次风接至省煤器加热后引至尿素热解炉, 其沿途阻力较大为1000Pa, 其他公司常规设计, 空预器的阻力为800Pa, 燃烧器的阻力为1150Pa, 且无冷一次风接至省煤器加热后引至尿素热解炉, 即本公司一次风机需要出力很高, 一次风出口母管压力设定为17KPa。尤其是在制粉系统启动过程中, 随着给煤量增加, 阻力会增加较大, 而且运行人员在启磨过程中若给煤量没有控制好, 造成管道阻力上升较大, 那么一次风机就很可能出现失速、喘振、抢风现象。

(二) 两台风机并列运行

机组在启动过程中先启动一侧风机, 之后会出现两台一次风机并列运行过程, 而两台风机在并列过程中也容易出现“抢风”现象, 在并列过程中, 因一侧风机出力已经较大, 而另一台风机从启动开始并列至两台风机出力相同, 在这期间可能会由于运行人员操作不当、误操作或系统阻力突然变化或风机本体出现故障等会引起两台风机出现失速、喘振、抢风等现象。

三、运行中防止660MW超超临界褐煤锅炉一次风机发生抢风, 所采取的措施

(1) 在启动制粉系统过程中, 要考虑两台风机出力及一次风母管压力情况, 尽量低煤量启磨。

(2) 在两台风机并列过程中, 运行人员应注意避免制粉系统变化, 防止因并列过程中系统阻力变化造成风机“抢风”现象。

(3) 两台风机并列过程中, 要求严格按规程操作, 风机失速RB触发条件:风机失速报警, 风机动叶开度>20%, 电流下降速度>60A/s, 两台风机动叶调节投自动且风机电流偏差>40A。

四、结语

本文主要根据本厂锅炉及辅助设备技术规范, 结合多年实际运行调整工作经验, 站在运行人员角度对动叶可调轴流一次风机失速原因进行深入分析, 并制定了防范措施。希望能抛砖引玉, 为设备投产运行提供一定的建议, 使运行人员在以后工作中发现动叶可调轴流风机失速后, 都能及时、准确采取措施, 保证失速一次风机尽快恢复正常。

摘要：本文主要针对超超临界褐煤锅炉一次风机抢风问题, 分析原因并做预防措施, 以提高机组运行可靠性。在启磨的过程中, 一次风机的调整应注意其风机动叶变化调节, 根据风道阻力及煤粉阻力进行调节;在两台风机并列过程中, 应避过一次风机失速区, 防止发生失速、喘振、抢风等。在运行过程中, 根据上述两个方法进行调整控制, 一次风机很少出现抢风事件。本文主要适用于大型机组运行过程中一次风机的运行生产调整, 以保证一次风机安全运行, 防止发生事故, 并保证机组稳定运行。

关键词：抢风,抢风,喘振