论文部分内容阅读
【摘 要】 本文针对某发电公司600MW大容量机组锅炉轴流式一次风机运行中喘振事故频繁发生的问题,在了解分析造成轴流式一次风机喘振原理的基础上,对造成一次风机喘振的原因进行分析。提出了运行中减少轴流式一次风机喘振机率的优化控制措施。
【关键词】 轴流式一次风机;喘振;原理;优化控制措施
前言
某发电有限公司二期工程2台600MW机组锅炉一次风机为双级动叶可调式轴流风机,自两台机组通过调试投产以来,多次发生一次风机喘振现象,给机组的安全稳定运行带来了一定的隐患。若因此而造成机组被迫限负荷,再进而可能造成锅炉MFT。因此,必须认真分析造成一次風机喘振的原因,用正确的方法去处理。
一、风机喘振原理介绍
所谓喘振,就是当具有“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1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 风机在喘振区工作时,流量急剧波动,产生气流的撞击,使风机发生强烈的振动,噪声增大,而且风压不断晃动,风机的容量与压头越大,则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件:(1)风机的工作点落在具有驼峰形Q-H性能曲线的不稳定区域内;(2)风道系统具有足够大的容积,它与风机组成一个弹性的空气动力系统;(3)整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时,产生共振。旋转脱流与喘振的发生都是在Q-H性能曲线左侧的不稳定区域,所以它们是密切相关的。
二、一次风机喘振事故的处理
以某发电公司最近发生的一次风机喘振事故处理过程为例进行分析。#3炉当时机组负荷550MW,3B~F磨运行。3A磨备用。一次风压力控制在自动,两台风机的动叶开度在82%。由于高加的退出引起机组负荷突升、汽压飞升,机组主控大幅减煤使得运行的3B~F磨的一次风调节档板关小,一次风压过高后引发一次风压力控制将两台一次风机动叶关小,由于两台一次风机动叶动作不同步再加上A磨未运行的原因造成3A一次风机进入了不稳定工作区,一次风母管风压由11.2KPa降至最低4.8KPa,3A一次风机发生喘振:电流明显偏小,由147A降至90A,与风机开度92%明显不一致,就地的3A一次风机入风口间断会有风倒流出来,风机运行振动、声音增大。运行磨的冷热一次风挡板都接近100%全开,风压风量严重偏低。处理是:将总煤量手动控制减到130t/h左右,立即跳闸F磨,并关闭冷热风门。手动关小3A一次风机动叶开度至50%,3A出口一次风压开始逐渐变大,3A一次风机电流增大,此现象表明3A风机开始带负荷。一次风母管压力上升至8.5KPa,交替调节两台一次风机开度至一致,当系统一次风压调整至该工况下的要求压力时,稳定运行后,将两台一次风机控制投自动。
#3炉在启动或停运阶段,因为低负荷时都是下层制粉系统在运行的,而D、E、F磨在冷备状态,由于风机并列运行特性不是很理想,造成B一次风机的系统阻力相对过大,B一次风机易发生喘振。经过分析,是由于与B一次风机相近的D、E、F磨一次风门关闭造成的系统阻力不同,而使B发生喘振。为了避免在只有A、B、C磨运行时,B一次风机发生喘振,将D、E、F磨的冷一次风闸门打开,冷风调节挡板在10%~20。
三、风机发生喘振的优化控制措施
(1)加减负荷时,注意冷热一次风压的偏差,一次风机动叶开度最大不应超过90%为宜。
(2)启停磨煤机调节冷热风挡板时,要缓慢。禁止在调节挡板开度比较大时,猛开或猛关关断挡板。
(3)一次风机控制在自动状态时,根据2台一次风机的风压、电流及动叶开度,合理设置2台风机的偏置。
(4)加强对空预器烟气侧差压、排烟温度的监视一般差压运行在≤1KPa,当差压>1.4KPa
时判断可能堵灰,则加强吹灰。
(5)加强风机液压油系统的监视与维护,重视风机动叶的静态调整试验,防止风机动叶出现卡涩、过调、线性差等问题。
(6)在风机发生喘振并调整无效时,应立即减负荷停止喘振风机运行,防止因喘振、发热等造成设备损坏。
结束语
具有“驼峰”形Q-H性能曲线的风机决定了风机如果调整不当,风机落入不稳定运行区,就会发生喘振现象。一旦一次风机发生喘振应迅速、果断地采取有效措施正确处理,防止由于一次风机喘振引起的锅炉MFT事故的发生。只要使得一次风机出、入口风道能够保持
畅通,风机正常运行时系统参数控制在低阻力的状态下运行,一次风机在一般情况下就不会出现喘振问题。
参考文献:
[1]郭立君.泵与风机(第二版).北京:中国电力出版社,1996.
[2]金湾发电有限公司3、4机组集控运行手册.2009
【关键词】 轴流式一次风机;喘振;原理;优化控制措施
前言
某发电有限公司二期工程2台600MW机组锅炉一次风机为双级动叶可调式轴流风机,自两台机组通过调试投产以来,多次发生一次风机喘振现象,给机组的安全稳定运行带来了一定的隐患。若因此而造成机组被迫限负荷,再进而可能造成锅炉MFT。因此,必须认真分析造成一次風机喘振的原因,用正确的方法去处理。
一、风机喘振原理介绍
所谓喘振,就是当具有“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1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
二、一次风机喘振事故的处理
以某发电公司最近发生的一次风机喘振事故处理过程为例进行分析。#3炉当时机组负荷550MW,3B~F磨运行。3A磨备用。一次风压力控制在自动,两台风机的动叶开度在82%。由于高加的退出引起机组负荷突升、汽压飞升,机组主控大幅减煤使得运行的3B~F磨的一次风调节档板关小,一次风压过高后引发一次风压力控制将两台一次风机动叶关小,由于两台一次风机动叶动作不同步再加上A磨未运行的原因造成3A一次风机进入了不稳定工作区,一次风母管风压由11.2KPa降至最低4.8KPa,3A一次风机发生喘振:电流明显偏小,由147A降至90A,与风机开度92%明显不一致,就地的3A一次风机入风口间断会有风倒流出来,风机运行振动、声音增大。运行磨的冷热一次风挡板都接近100%全开,风压风量严重偏低。处理是:将总煤量手动控制减到130t/h左右,立即跳闸F磨,并关闭冷热风门。手动关小3A一次风机动叶开度至50%,3A出口一次风压开始逐渐变大,3A一次风机电流增大,此现象表明3A风机开始带负荷。一次风母管压力上升至8.5KPa,交替调节两台一次风机开度至一致,当系统一次风压调整至该工况下的要求压力时,稳定运行后,将两台一次风机控制投自动。
#3炉在启动或停运阶段,因为低负荷时都是下层制粉系统在运行的,而D、E、F磨在冷备状态,由于风机并列运行特性不是很理想,造成B一次风机的系统阻力相对过大,B一次风机易发生喘振。经过分析,是由于与B一次风机相近的D、E、F磨一次风门关闭造成的系统阻力不同,而使B发生喘振。为了避免在只有A、B、C磨运行时,B一次风机发生喘振,将D、E、F磨的冷一次风闸门打开,冷风调节挡板在10%~20。
三、风机发生喘振的优化控制措施
(1)加减负荷时,注意冷热一次风压的偏差,一次风机动叶开度最大不应超过90%为宜。
(2)启停磨煤机调节冷热风挡板时,要缓慢。禁止在调节挡板开度比较大时,猛开或猛关关断挡板。
(3)一次风机控制在自动状态时,根据2台一次风机的风压、电流及动叶开度,合理设置2台风机的偏置。
(4)加强对空预器烟气侧差压、排烟温度的监视一般差压运行在≤1KPa,当差压>1.4KPa
时判断可能堵灰,则加强吹灰。
(5)加强风机液压油系统的监视与维护,重视风机动叶的静态调整试验,防止风机动叶出现卡涩、过调、线性差等问题。
(6)在风机发生喘振并调整无效时,应立即减负荷停止喘振风机运行,防止因喘振、发热等造成设备损坏。
结束语
具有“驼峰”形Q-H性能曲线的风机决定了风机如果调整不当,风机落入不稳定运行区,就会发生喘振现象。一旦一次风机发生喘振应迅速、果断地采取有效措施正确处理,防止由于一次风机喘振引起的锅炉MFT事故的发生。只要使得一次风机出、入口风道能够保持
畅通,风机正常运行时系统参数控制在低阻力的状态下运行,一次风机在一般情况下就不会出现喘振问题。
参考文献:
[1]郭立君.泵与风机(第二版).北京:中国电力出版社,1996.
[2]金湾发电有限公司3、4机组集控运行手册.2009