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电站风机出力不足原因浅析

陈 欣/成都电力机械厂    
摘要:通过对出力不足影响电站风机长期稳定运行的实际问题分析其原因,提出解决问题的具体措施。
关键词:出力不足;电站风机;稳定运行
Analysis of the Reason of Output Shortage in Power Plant Fan
Abstract: Output shortage is a common problem that effect the fan’s continued and stable operation in power plant. The root cause of output shortage is analyzed in this article through some practical problems, this article brings up the specific measures, and probably provides some ideas to solve this problem.
0 引言
  风机是电厂的主要辅助设备之一,由于风机故障引起发电机组非计划停运和非计划降低出力运行造成的发电损失是巨大的,出力不足是影响电站风机长期稳定运行的常见问题。通常我们遇到出力不足现象,都是认为风机出力不够,风机或电机选型偏小,而实际情况并非如此,造成风机出力不足的原因很复杂,如何找到风机出力不足的根本原因,从而彻底的解决问题,这是本文讨论的主要内容。本文将通过理论研究和现场实例分析风机出力不足的根本原因。
  1 实例概述
  某电厂210MW工程火电机组670t/h锅炉配置2台冷一次风机,风机为单吸双支撑离心式通风机,设计参数见表1。

  168试运中,风机调节门不能全开,在开度75%时电流已接近或超过额定电流,风机出力不足,不能安全稳定的满足机组210MW负荷要求。
3 风机出力不足的类型及原因
  电站风机正常运行中出现出力不足主要表现有以下几个方面:(1)风机调节门尚未全开,电机已超电流;(2)风机调节门已全开仍不能满足系统出力要求。而产生电站风机出力不足的问题可归纳为以下几个原因:
  风机设计原因。风机设计参数较小,实际运行参数远大于风机设计参数,以至于风机无法满足机组负荷。
  风机选型原因。风机出现出力不足,首先都会想到选型问题,如运行点与设计点偏离较大,风机运行效率低下等都会引起风机出力不足。
  风机制造原因。叶片型线特别是机翼形叶片的型线对风机出力、效率等影响较大。制造不当或者运行磨损等都会不同程度破坏叶片型线,导致出力和效率的下降。
  风机安装原因。调节门的反装及过大的配合间隙会导致风机性能大为降低,如离心风机集流器与叶轮的径向间隙、轴流风机叶轮与机壳的径向间隙等[1]
  系统原因。系统管道布置不合理会直接影响风机的性能。同时由于风机是系统的一个部件,风机与系统直接存在着的相互作用可能使风机在远离其设计和规定的工况下运行,系统中其它设备运行的正常与否也会影响到风机的性能[1] ,如空预器漏风及堵塞、暖风器堵塞、烟道积灰、脱硫系统GGH堵塞、除雾器堵塞等常见问题都会造成风机出力不足。
  运行原因。燃烧煤质较设计煤质相差较大。风机调节门开度指示不正确等也会出现出力不足的现象,此种出力不足为假象,校准调节门开度后即可解决。
4 问题分析
  通常新机组的设计为了保证稳定运行,普遍裕量较大,而此次流量裕量26.6%,全压裕量12.9%,虽然裕量不大,正常情况下应当可以保持机组稳定运行。
  国内大中型火电机组大多采用上海鼓风机厂、沈阳鼓风机厂、武汉鼓风机厂、成都电力机械厂所制造的风机,风机的生产技术都由上述厂家先后从德国、丹麦、日本引进,选型和制造基本成熟,由此产生的原因可能性较小。
根据统计,风机出力不足的问题绝大多数由于安装、系统及运行的原因造成。
  由表1、表2可知,此一次风机调节门尚未全开,电机已接近额定电流。造成此现象的主要原因可能有调节门反装、空预器堵塞和漏风、系统管道布置不合理造成的系统效应过大等。因堵塞会造成风机全压较大,而风机运行参数看,出口压力远低于设计全压,故堵塞的原因可以排除。根据现场情况看风机管道布置及调节门均正常,因在168期间,燃烧煤质也较好,故因此引起的风机出力不足也可以排除。
  根据风机性能曲线图1可知,当风机进口流量的增大,会导致风机工作点向大流量区域偏离,远离设计的高效区(如点1至点2),使风机运行的效率降低。

  式中qv为风机进口处容积容量;pt风机全压;kp气体压缩性修正系数;ηt风机的全压效率。
  可以看出,将使轴功率迅速增大,导致风机运行电流增大。而整个风烟系统基本稳定,送风机及引风机运行电流相比同类机组也较大,但因设计裕量较大(30%以上),送风机及引风机尚未出现出力不足,这也从另一方面证实了漏风严重的可能性极大。
  根据上述分析,电厂对空气预热器前后氧量进行有针对性测试,测试结果显示空气预热器的漏风率接近20%,远大于设计值8%,经对空预器漏风进行处理后,一次风机已能满足机组负荷要求。
5 结论
  通常电厂现场运行中出现风力出力不足的现象大多因为系统漏风、煤质变化较大或介质温度较高等原因导致风机实际体积流量过大或系统设备堵塞造成的阻力过大,使工作点偏离,效率下降,从而出现出力不足的现象。若风机调节门未开完出现超电流现象导致的出力不足,通常由于通风量过大;而风机调节门开完仍不能满足系统要求,则可能由于系统设备的堵塞或选型裕量过小等原因造成。风机本身的设计缺陷不符合要求,导致风机的效率较低以及电机选型裕量过小等,造成出力不足现象并不多见。当电厂遇到风机出力不足时,首先应系统地考虑问题,检查煤质与设计煤质偏差是否过大、空预器等设备漏风率是否在设计范围、介质温度是否过高及设备是否有堵塞等;其次检查直接影响风机性能的配合尺寸(如离心风机集流器与叶轮的径向间隙、轴流风机叶轮与机壳的径向间隙)是否符合安装要求,检查调节门是否反装及开度指示是否正确;最后再考虑风机及电机的效率是否较低。
参考文献
[1] 李庆宜.通风机[M].北京:机械工业出版社,1986.
[2] 刘家钰.电站风机改造与可靠性分析[M].北京:中国电力出版社,2001.

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  评论人:dfywls   打分:85 分  发表时间:2015-6-29 20:51:34
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