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要:闡述了風煙系統中軸流一次風機解列、并列過程,進行針對性的分析及采取的運行調整措施。從而有效預防解列、并列過程中發(fā)生失速搶風,使一次風機解列、并列過程中操作可靠性得到提高。
某廠軸流式一次風機在并列運行時多次發(fā)生失速。針對在調試、運行中發(fā)生的一次風機失速問題,提出了在一次風機解列、并列操作,及運行中避免或減輕一次風機失速的調整方法和預防措施。我廠每臺鍋爐配備兩臺一次風機,一次風機采用的是豪頓華動葉可調軸流式風機,一次風機動葉由單獨的液壓油站及動葉控制器控制風機動葉,以實現風機動葉變負荷調整。一次風機解列過程是并列兩臺風機工作狀態(tài)變化劇烈的過程 ;同時機組低負荷進行一次風機并列操作時,很容易發(fā)生風機失速,一次風壓大幅波動對制粉系統出力擾動較大,對爐內燃燒及機組安全均存在較大風險。
1 1050MW 超超臨界火電機組一次風機解列控制
1.1 事件前工況
機組工況為機組負荷458MW,ABD 磨煤機運行,CCS 控制,4A/4B 一次風機并列運行方式,配合鍋爐專業(yè)處理4號爐 A 一次風機潤滑油站溢流閥缺陷,需退出4號爐 A 一次風機運行。
1.2 1050MW 超超臨界火電機組一次風機解列
配合鍋爐專業(yè)處理4號爐 A 一次風機潤滑油站溢流閥缺陷,進行退出4號爐 A 一次風機運行準備工作,強制以下保護 :4A 一次風機運行,4A 一次風機出口門關閉允許 ;4A 一次風機運行,4A 一次風機至磨冷風母管電動門關閉允許 ;4A 一次風機運行,4A 空預器出口熱一次風電動門關閉允許 ;4A一次風機出口門關閉聯跳4A 一次風機 ;一次風機通道關閉聯跳4A 一次風機。
將停運磨組所有冷、熱風門關閉,就地手動搖緊冷、熱風調門,檢查所有停運磨組冷、熱風氣動插板門及混合風氣動插板門全部關閉到位,確保一次風母管壓力正常,保證運行的 A 磨煤機一次風速大于20m/s ;根據機組負荷及爐膛負壓變化情況,及時投入微油油槍,保證鍋爐燃燒穩(wěn)定。
機組工況458MW,4號爐 A 一次風機解列操作,4A 一次風機動葉開度48%、電流139A,4B 一次風機動葉開度47%、電流141A ;手動將4A 一次風機動葉切手動,緩慢關閉4A 一次風機動葉,監(jiān)視4B一次風機動葉自動跟蹤正常,指令反饋跟蹤正常且保持一致,及時調整一次風母管壓力不低于7.5kPa,運行各磨組一次風速大于22m/s。
4A 一次風機動葉全關后,4A 一次風機出力減小正常,4B 一次風機出力正常,4B 一次風機動葉開度80%、電流260A,聯系巡檢就地手動電動關閉4號爐 A 一次風機至磨煤機冷風母管電動擋板門、4號爐 A 空預器出口熱一次風電動擋板門,遠方手動關閉4號爐 A 一次風機出口電動擋板門,并就地搖緊4A 一次風機各冷熱風門擋板門。
檢查一次風母管壓力7.6kPa 正常,磨煤機運行正常,手動停運4A 一次風機。聯系檢修對4A 一次風機軸承加裝剎車裝置。
通過調整送風機動葉偏置,改變送風機兩側風量,增加停運4A 一次風機側的送風量,目的是減小空預器兩側出口溫度偏差。該操作也有利于防止引風機失速搶風,同時增加送風機動葉偏置時,加強送風機出力監(jiān)視,防止由于送風機動葉開度過小導致送風機發(fā)生失速搶風,經實踐總結將停運一次風機側空預后排煙溫度控制在140℃以下,對于兩臺引風機平衡出力有利,盡可能采取措施減小空預器兩側溫度偏差。
1.3 一次風機解列注意事項
及時監(jiān)視各磨煤機本體溫度,加強停運磨煤機石子煤排放,發(fā)現停運磨煤機內部溫度異常升高時,及時投入磨煤機消防蒸汽,檢查各停運磨煤機確以全部關閉到位,若停運磨組機械位置未全部關到位,就地手動搖緊各風門。
手動調整運行一次風機時,動葉開度要小幅度調整,運行一次風機動葉指令與反饋偏差控制在小于5%,4A 一次風機動葉關閉過小時20% 左右,4A一次風機易發(fā)生失速,4A 一次風機出力急劇減小,此時應快速增加運行一次風機的動葉的開度至86%左右,維持一次風母管壓力,同時監(jiān)視各運行磨煤機出力正常,出口溫度、磨煤機流量正常。
4A 一次風機退出運行過程中,注意監(jiān)視運行A 磨煤機一次風速大于22m/s,各運行磨煤機本體磨碗差壓正常 ;就地操作與集控 DCS 操作的配合要好,人員分工要明確,且操作過程中的安排要提前考慮好,避免由于操作量大,導致機組其他參數無法兼顧。

圖1 4A一次風解列后排煙溫度變化
2 1050MW 超超臨界火電機組一次風機并列控制
2.1 1050MW 超超臨界火電機組一次風機并列
啟動前檢查4A 一次風機的出口擋板、冷風出口擋板、空預出口一次風擋板關閉并已送電,就地檢查4A 一次風機的出口擋板、冷風出口擋板、空預出口一次風擋板機械全關位,4A 一次風機動葉全關位。
聯系熱控專業(yè)強制以下保護 :4A 一次風機出口壓力冷風電動隔離風門已開,A 一次風機啟動允許;A 一次風機空預器出口電動隔離風已開,A 一次風機啟動允許。
啟動4A 一次風機,檢查4A 一次風機各參數正常,手動打開4號爐 A 一次風機出口電動擋板門,將4A 一次風機動葉開至20%,聯系巡檢就地手動逐漸開大4號爐 A 一次風機至磨煤機冷風母管電動擋板門,檢查一次風母管壓力正常 ;就地逐漸開大4號爐 A 空預器出口熱一次風電動擋板門 ;4號爐 A 一次風機至磨煤機冷風母管電動擋板門、4號爐 A 空預器出口熱一次風電動擋板門已全開到位,對4A 一次風機進行并列操作。
4A 一次風機并列操作前工況418MW,4A 一次風機動葉開度24%,4B 一次風機動葉開度75%,手動逐漸開大4A 一次風機動葉,檢查4B 一次風機逐漸關小正常,一次風機并列過程中4B 一次風機自動跟蹤正常 ;4A 一次風機并列操作結束,4A 一次風機動葉50%、電流140A,風量392t/h,4B 一次風機動葉48%、電流151A,風量449t/h,檢查各參數正常,投入4A 一次風機動葉自動。
聯系爐控專業(yè)恢復強制保護 :4A 一次風機運行,4A 一次風機出口門關閉允許 ;4A 一次風機運行,4A 一次風機至磨冷風母管電動門關閉允許 ;4A 一次風機運行,4A 空預器出口熱一次風電動門關閉允許 ;4A 一次風機出口門關閉聯跳4A 一次風機 ;一次風機通道關閉聯跳4A 一次風機 ;4A 一次風機出口壓力冷風電動隔離風門已開,A 一次風機啟動允許 ;A 一次風機空預器出口電動隔離風已開,A 一次風機啟動允許。
2.2 1050MW 超超臨界火電機組一次風機并列注意事項
啟動4A 一次風機后動葉的開啟過程中要緩慢,注意監(jiān)視4A 一次風機出口壓力和電流的變化,若4A 一次風機明顯帶有出力的趨勢,操作4A 一次風機動葉要緩慢,避免4A 一次風機出力急劇增加對爐膛燃燒、爐膛負壓帶來較大影響,同時也要避免風壓突升,造成待并風機和引風機失速 ;就地逐步開啟4A 一次風機側的空預出口一次風擋板前,注意調整兩臺空預出口一次風壓基本一致,偏差不要太大 ,且將一次風母管壓力調至7.5kPa 左右。這主要是要將一次風機的全壓降至10kPa 以下 , 以利于風機的并列 ;就地開啟4A 一次風機的冷一次風擋板時點動開啟,每次的開啟量不超15%,尤其是剛開啟時,每次開啟量不超15%。盡量減少并列時的一次風壓大幅波動。

圖2一次風機解列至并列過程中曲線
3 1050MW 超超臨界火電機組一次風機投退控制的風險點
4A 一次風機投退中一次風壓大幅波動,導致磨煤機出粉異常,引起爐膛燃燒惡化鍋爐 MFT 動作;投退過程中出口電動門關閉不嚴,一次風倒串由4A一次風機本體泄壓 ;投退過程中磨煤機熱風調節(jié)門自動調整不靈,導致磨煤機風量異常 ;投退過程中密封風壓力波動,導致密封風機出力異常。
4A 一次風機退出后4B 一次風機超出力,導致4B 一次風機運行異常,一次風壓滿足不了磨煤機需要 ;4A 一次風機退出后 A/B 空預器換熱情況劇烈變化,空預器受熱不均導致卡澀變形,空預器跳閘;4A 一次風機退出后,A 空預器出口煙溫升高、B 空預器出口煙溫降低,煙氣比容不均,導致 A/B 引風機出力不均搶風,爐膛負壓波動,鍋爐滅火 ;4A 一次風機退出后,熱一次風由單臺空預器供給,熱一次風溫降低,磨煤機干燥出力下降,燃燒器煤粉不易點燃,造成燃燒器火檢消失,爐膛滅火。
4A 一次風機并列后,熱一次風溫上升,磨冷風調門自動調節(jié)出口溫度不靈活,磨出口溫度異常升高 ;4A 一次風機并列過程中,A/B 一次風機搶風,導致一次風壓大幅波動,鍋爐燃燒不穩(wěn) ;4A 一次風機退出后,4A 空預器排煙溫度過高導致尾部煙道再燃燒 ;4B 空預器排煙溫度過低導致低溫腐蝕。
4 1050MW 超超臨界火電機組一次風機投退控制的風險預控措施
4A 一次風機投退中,風機動葉調節(jié)要緩慢,防止大幅開關動葉 ;并風機操作中將4A 一次風機出口風壓提至與 B 風機相差1kPa 范圍內,風機出口冷熱風門就地人員緩慢點動開啟,保證一次風壓穩(wěn)定可控 ;監(jiān)視4B 一次風機動葉自動調節(jié)一次風壓正常,如自動異常及時切至手動,控制一次風壓穩(wěn)定 ;發(fā)現燃燒不穩(wěn)及時投油穩(wěn)燃,防止鍋爐滅火。
4A 一次風機投退中,檢查出口電動門關閉嚴密 ;就地人員確認4A 空預器出口熱一次風電動門、4A 一次風機至磨冷風母管電動門關閉嚴密 ;4A 一次風機動葉關小過程中,就地人員檢查風機吸入口無向外倒串風 ;
4A 一次風機投退過程中加強密封風機、磨組密封風差壓監(jiān)視,發(fā)現異常及時處理。一次風機投退過程中減少磨煤機風門操作,加強磨組運行監(jiān)視,發(fā)現磨煤機熱風調節(jié)門自動調整不靈,及時手動進行調節(jié),控制磨煤機風量正常 ;機組降負荷至450MW 以下,保證4A 一次風機退出后,4B 一次風機出力滿足磨煤機需要 ;關閉備用磨煤機通風,減小一次風壓力外泄。
4A 一次風機退出后 :適當提高 A 送風機出力、降低 B 送風機出力,降低 A/B 空預器換熱偏差,但不可大幅調整(負荷450MW,A、B 送風機動葉開度在20%、19%,可調空間較?。?,防止送風機搶風;盡快出力4A 一次風機故障,及早恢復4A 一次風機運行 ;加強空預器參數監(jiān)視,就地檢查空預器運行情況,發(fā)現有碰磨現象及時處理 ;防止 A/B 引風機出力不均搶風,可適當提高 A 送風機出力、降低 B送風機出力,降低 A/B 空預器換熱偏差 ;關閉鍋爐空預器出口聯絡門,增加 A/B 引風機沿承管道阻力分布,降低搶風風險 ;適當提高 A 引風機出力,保持兩臺引風機處理均衡;適當提高磨煤機熱風量,保證磨煤機干燥出力正常 ;加強燃燒器火檢監(jiān)視,發(fā)現燃燒不穩(wěn)及時投油穩(wěn)燃。
4A 一次風機并列后,監(jiān)視磨冷風調門自動調節(jié)正常,磨出口溫度穩(wěn)定 ;風機并列時機組負荷減至450MW 以下,以420MW 左右為宜,機組運行穩(wěn)定之后進行 ;并列前將一次風母管壓力盡量控制在8.0~8.5kPa, 壓力低點會比較好并,但要加強各磨入口風壓及出口壓力的監(jiān)視。
增加待并風機動葉開度時,若熱一次風母管壓力與待并風機動葉開度呈反向變化趨勢,判斷為待并一次風機發(fā)生喘振現象,將動葉開度關至15% 重新并列,并適當增加原運行風機出力保證制粉系統安全運行 ;盡可能縮短一次風機退出時間,故障消除后盡快回復一次風機運行,避免長時間冷卻風量偏差 ;后期利用機組檢修機會增設一次風機出口聯絡擋板,平衡空預器冷卻風量 ;一次風機檢修退出前降低機組負荷至400MW,確保兩側煙氣溫度穩(wěn)定,減小偏差。
5 結論及建議
一次風機解列、并列過程中,根據就地實測的風機失速區(qū)域對應不同負荷下的風量要求,控制一次風機出口風壓在允許范圍內,使其工作點在失速曲線的下方;并列運行的風機動葉開度應保持一致,同時要核對就地機械開度基本一致,兩臺一次風機并列運行時,增減操作應同步進行,避免運行風機出力偏差大 ;在選擇軸流風機型號時,額定出力應落在相應最高效率工況調節(jié)器開度再開大15左右。且應保證失速余量 >1.3。為了準確地確定鍋爐所需風量、風壓,實地調研相同類型鍋爐額定出力時所需的風量、風壓,使風所選風機機參數與實際系統阻力特性相匹配。
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