脫硫增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓過(guò)大原因分析

脫硫增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓過(guò)大原因分析

Summary：從脫硫增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)入口負(fù)壓過(guò)大著手，根據(jù)實(shí)際情況分析了產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因，闡述了風(fēng)機(jī)開(kāi)度的準(zhǔn)確對(duì)電站風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要性。Keys：增壓風(fēng)機(jī)；入口負(fù)壓；開(kāi)度1引言目前，動(dòng)葉可調(diào)軸流增壓風(fēng)機(jī)由于具有效率高、調(diào)節(jié)范圍廣、反應(yīng)速度快及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，被普遍應(yīng)用在國(guó)內(nèi)大部分火力發(fā)電廠石灰石——石膏濕法脫硫系統(tǒng)中[1]，是脫硫系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，由于國(guó)家環(huán)保政策要求，增壓風(fēng)機(jī)故障將直接影響到發(fā)電機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)和非計(jì)劃降低出力，由此帶來(lái)的損失是巨大的，因此增壓風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行越來(lái)越受到重視。2系統(tǒng)簡(jiǎn)述某電廠二期2×125MW燃煤機(jī)組配置石灰石——石膏濕法脫硫裝置，按兩爐一塔配置。本工程6#、7#鍋爐共配置一套FGD，配置一臺(tái)成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的AP1-37/20動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)為增壓風(fēng)機(jī)，用于克服FGD系統(tǒng)的壓力損失。增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)在FGD裝置進(jìn)口原煙氣側(cè)運(yùn)行，兩側(cè)原煙氣匯合后進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱。增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)如下表1。表1增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)單位TBBMCR入口流量Nm3/h12751201159200風(fēng)機(jī)全壓Pa36133010標(biāo)態(tài)密度kg/Nm31.311.31入口溫度℃163153軸功率kW23741755風(fēng)機(jī)效率%84.286.4電動(dòng)機(jī)YKK800-8W額定電流A306額定電壓kV6功率因數(shù)0.86額定功率kW26003問(wèn)題概述增壓風(fēng)機(jī)在單臺(tái)爐90MW負(fù)荷情況下，風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度全關(guān)，入口負(fù)壓仍在-800Pa左右，在動(dòng)葉開(kāi)度7%時(shí)，當(dāng)緩慢關(guān)閉旁路擋板時(shí)，入口負(fù)壓達(dá)到-1400Pa，實(shí)際運(yùn)行參數(shù)如下表2。過(guò)大的入口負(fù)壓導(dǎo)致?tīng)t膛負(fù)壓波動(dòng)，旁路擋板自動(dòng)打開(kāi)，不利于電廠的穩(wěn)定運(yùn)行及國(guó)家環(huán)保政策要求。表2增壓風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)匯總工況鍋爐負(fù)荷BUF開(kāi)度（%）電機(jī)電流（A）入口負(fù)壓（Pa）入口煙氣流量（KNm3/h）6#（MW）7#（MW）1133.5128.839.2205-100.5,-188.6,-259.11220.62109.6101.525.7150-238.8,-335.4,-366.2977.03119.1108.432.1170-276,-368.6,-4301082.4491.195.320.3135.9-257,-346,-410943.2590/0103-638/690900100-244/7/900102-792/890/7/-800/4原因分析（1）由表2可以看出，當(dāng)6#爐133.5MW，7#爐128.8MW工況下，風(fēng)機(jī)入口煙氣流量1220.6KNm3/h，處于BMCR點(diǎn)流量（1159200KNm3/h）與TB點(diǎn)工況流量（1275120KNm3/h）之間，這就表示，風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)及選型結(jié)果基本與實(shí)際運(yùn)行相符合，風(fēng)機(jī)在能滿足機(jī)組的滿負(fù)荷運(yùn)行需要的同時(shí)尚有一定裕量。同時(shí)風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓在-200Pa左右，電機(jī)電流205A（額定電流306A），這些數(shù)據(jù)都比較合理，以及從現(xiàn)場(chǎng)反映的振動(dòng)值僅1.1mm/s來(lái)看，風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)的匹配程度較好，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)及選型問(wèn)題不大。（2）同時(shí)，從表2可以看出，在兩臺(tái)爐都在90MW負(fù)荷時(shí)，風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)電流與一臺(tái)爐90MW負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)電流基本相等，而電動(dòng)機(jī)電壓、效率、功率因數(shù)電流相等時(shí)變化不大，而根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算公式[2]：PO=U*I*Cosφ*ηm（1）式中PO——電動(dòng)機(jī)輸出功率；U——電動(dòng)機(jī)電壓；I——電動(dòng)機(jī)電流；Cosφ——電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)；ηm——電動(dòng)機(jī)效率?？梢缘贸鲭妱?dòng)機(jī)輸出功率相等。同時(shí)風(fēng)機(jī)軸功率[3]（2）式中風(fēng)機(jī)進(jìn)口處容積容量；風(fēng)機(jī)全壓；氣體壓縮性修正系數(shù)；風(fēng)機(jī)的全壓效率；機(jī)械效率，取0.98。而這就表示在從工況6到工況7，風(fēng)機(jī)軸功率Pe不變，基本不變，因流量與機(jī)組負(fù)荷大致成正比，故流量相應(yīng)減半，又因動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)高效區(qū)較寬，風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率隨流量的減小有所降低但幅度不大，因此風(fēng)機(jī)的全壓pt就會(huì)變?yōu)榻咏珘旱膬杀叮蝻L(fēng)機(jī)的全壓pt=pt2－pt1(3)式中pt2——風(fēng)機(jī)出口全壓；pt1——風(fēng)機(jī)入口全壓。隨著流量減小，煙道內(nèi)流速降低，增壓風(fēng)機(jī)出口壓力必然減小，從而導(dǎo)致入口負(fù)壓大幅增加。增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行示意圖如下圖1：圖1增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行示意圖從圖1及表2可以看出，增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行從工況1到工況6應(yīng)隨著機(jī)組負(fù)荷下降，按照系統(tǒng)阻力特性曲線點(diǎn)1至點(diǎn)2，在工況7時(shí)接著到達(dá)點(diǎn)3，然而由于在工況6時(shí)DCS上顯示動(dòng)葉開(kāi)度已為0%，此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法下調(diào)開(kāi)度，增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度未變，在工況7時(shí)實(shí)際到達(dá)點(diǎn)4，從而造成增壓風(fēng)機(jī)全壓增大，入口負(fù)壓大幅增加，影響鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。綜上所述，導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓過(guò)大的情況，經(jīng)分析，極可能是風(fēng)機(jī)的葉片實(shí)際角度與標(biāo)牌、就地顯示和DCS顯示不一致，以致風(fēng)機(jī)在小負(fù)荷情況下無(wú)法調(diào)小開(kāi)度，造成入口負(fù)壓過(guò)大，與風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)及選型關(guān)系不大。5問(wèn)題解決根據(jù)以上分析情況，電廠決定停運(yùn)增壓風(fēng)機(jī)，對(duì)增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)油缸組連桿彎曲嚴(yán)重，導(dǎo)致油缸內(nèi)活塞行程不能走滿，執(zhí)行器顯示全關(guān)時(shí)，實(shí)際活塞位置距全關(guān)位置仍有一段距離，風(fēng)機(jī)動(dòng)葉仍保持一定開(kāi)度，風(fēng)機(jī)此時(shí)出力偏大，導(dǎo)致入口負(fù)壓過(guò)大。經(jīng)運(yùn)行人員反映，前段時(shí)間曾有過(guò)快開(kāi)風(fēng)機(jī)的操作，此應(yīng)為導(dǎo)致油缸組連桿彎曲的主要原因。動(dòng)葉可調(diào)風(fēng)機(jī)主要通過(guò)執(zhí)行裝置帶動(dòng)滑閥移動(dòng)，通過(guò)滑閥改變液壓缸兩側(cè)油壓壓差，使液壓缸帶動(dòng)調(diào)節(jié)盤沿軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)盤通過(guò)滑塊帶動(dòng)葉片軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到調(diào)節(jié)葉片安裝角的目的[4]，所以實(shí)際控制葉片開(kāi)關(guān)的是液壓油，執(zhí)行裝置只是個(gè)引導(dǎo)設(shè)備。這就要求執(zhí)行裝置的調(diào)節(jié)速度必須與液壓缸的動(dòng)作匹配，若執(zhí)行裝置動(dòng)作過(guò)快，則會(huì)液壓缸動(dòng)作滯后，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。隨即更換油缸組連桿，對(duì)動(dòng)葉開(kāi)度進(jìn)行校準(zhǔn)，增壓風(fēng)機(jī)再運(yùn)行至滿負(fù)荷時(shí)，動(dòng)葉開(kāi)度在65%至70%，低負(fù)荷再未出現(xiàn)入口負(fù)壓過(guò)大現(xiàn)象，增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度誤差在25%至30%。6結(jié)論風(fēng)機(jī)開(kāi)度的準(zhǔn)確與否對(duì)電站風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行影響巨大。過(guò)小的顯示開(kāi)度可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力過(guò)大，以致影響爐膛負(fù)壓；反之，過(guò)大的顯示開(kāi)度又會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力不足，不能發(fā)揮風(fēng)機(jī)應(yīng)有的出力。同時(shí)，若并聯(lián)運(yùn)行，若兩側(cè)開(kāi)度不一致，極易造成“搶風(fēng)”的安全事故，給電廠運(yùn)行操作帶來(lái)困難。因此，風(fēng)機(jī)開(kāi)度的準(zhǔn)確至關(guān)重要，風(fēng)機(jī)運(yùn)行應(yīng)符合相關(guān)廠家產(chǎn)品說(shuō)明書要求，同時(shí)定期對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)和檢查，包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)的行程范圍、靈活性、準(zhǔn)確性、各調(diào)節(jié)葉片動(dòng)作一致性及其實(shí)際開(kāi)度與指示儀表的一致性等[5]，從而保證風(fēng)機(jī)乃至整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定。Reference[1]聶鵬飛，馬杰.600MW機(jī)組增壓風(fēng)機(jī)失速分析及失速檢測(cè)裝置的維護(hù).風(fēng)機(jī)技術(shù)，2011（4）：63-65.[2]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員