摘要：通过阐述轴流一次风机失速和喘振的理论机理，并结合青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司的实际生产中轴流一次风机失速的发生过程，最终给生产运行人员提出了处理该故障的方法，为青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司（2×660MW）的安全稳定运行奠定了技术基础。
关键词：轴流一次风机；失速分析；解决措施
0 引言
随着大型火力发电机组的迅速发展，高效、大容量的轴流式风机被普遍选用。动叶可调轴流通风机具有体积小、质量轻、低负荷区域效率较高、调节范围宽广、反应速度快等优点。该厂在调试和生产过程中，一次风机曾多次发生旋转失速、喘振，影响风机的安全、稳定运行，甚至危及到锅炉燃烧的稳定性，对机组的安全运行危害很大。
1 失速和喘振的区别和联系
1.1失速
轴流式风机的叶片通常是机翼流线型的，在冲角为零或者小于临界冲角时，他们的阻力主要为表面摩擦阻力，绕翼型的气流保持其流线形状。当冲角增加到某一临界值时，气流在叶片背部的流动就会遭到破坏，尾部涡流变宽，升力减小，阻力急剧增加，进而使叶道阻塞，使风压急剧降低，这种现象就是失速。
1.2喘振
喘振现象是指泵与风机的流量和能头在瞬间发生不稳定的周期性反复变化的现象。动叶可调式轴流风机全压相对较低，且其性能曲线呈驼峰型，存在峰值点K，容易导致喘振的发生。通常称K点右侧区域为风机的稳定工作区，左侧为喘振区。当风机的工作点落入喘振区发生喘振时，风机和大容量管路系统耦合为一个具有周期弹性的空气动力系统。
1.3区别与联系
（1）失速发生时，只是叶片附近的工况有波动，而喘振发生时，各项指示数据大幅脉动，使风机无法继续工作。
（2）失速刚产生时，人无法感觉到，只有利用精密的仪器才能够探测得到，此时，风机的特性曲线仍然可以测得。而喘振产生的现象非常激烈，无法测量当时的工况。
（3）失速是叶片结构导致的一种空气动力工况，有其自身的规律，但喘振的发生及现象特征都取决于外界条件。
2一次风机失速和喘振的现象及预控处理措施
2.1一次风机失速和喘振的现象
当两台一次风机中有一台发生旋转失速时，下面的现象是运行人员能够最直观感受的：
（1）一次风压快速下降，可能会有磨煤机跳闸或堵磨、满煤等。磨煤机热风调门自动开大，磨煤机出口温度、出口风压下降快。
（2）一次风压波动时对二次风量会有严重影响，二次风箱与炉膛差压可能会低至零甚至负值。
（3）失速风机电流大幅度晃动或迅速下降，就地检查异音、振动严重。
（4）失速一次风机入口温度与出口温度快速升高。
（5）失速一次风机电流下降至远低于未失速的一次风机。
（6）炉膛负压波动剧烈，且在火焰电视中可看到燃烧不稳定，炉膛内明暗变化明显。
（7）机组电负荷、汽温快速下降。
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（8）因机组负荷难以维持，锅炉相对于电负荷的总燃料量将会突升，运行中的磨煤机可能会满煤、出力下降、甚至因为负压保护或全炉膛灭火保护而导致MFT。
2.2防止一次风机失速的措施
（1）正常运行中严格控制两台一次风机出口压力≤11kpa，风机动叶开度一般情况下不得大于93%，防止风机进入不稳定工作区。
（2）进行磨煤机启停操作过程中，应适当控制开关冷、风调节挡板的速率，当冷、热风调节挡板全关后方允许关闭隔绝挡板，避免一次风压大幅波动。
（3）在入炉煤煤质较差期间，尽可能的维持较多台数的制粉系统运行，防止运行磨煤机煤量过大，出口温度过低导致磨煤机发生堵煤、满煤现象，同时防止因制粉系统运行台数偏低引起一次风压偏高。一般情况下，单台制粉系统出力不得大于58T/H，磨煤机出口温度不得低于65℃。
（4）加强对空预器，特别是水平烟道、尾部烟道的吹灰，减少风烟系统阻力。
（5）利用停机消缺机会更换严密性高的磨煤机冷、热风速断门，更换严密性高的一次风机、送风机的出口挡板，调整空预器的密封装置，减少系统漏风。
（6）运行人员应加强一次风机电流、动叶开度、风量、风机入口温度等参数的监视，发现两侧风机运行偏差异常增加时，应做好一次风机发生失速的事故预想并及时向上级部门管理人员汇报并通知检修进行维护处理。
2.3一次风机失速喘振时的事故处理措施
（1）当判断一次风机发生失速时，立即手动关小失速风机动叶，同时关小未发生失速风机的动叶开度。
（2）当机组负荷降至300MW时仍无法维持主再热汽温或一次风压仍低于8.0kpa时，继续降低机组负荷，启动电动给水泵运行（防止低负荷阶段小机汽源出力不足，引起给水流量低保护动作），退出一台汽泵。锅炉转入湿态运行后维持机组负荷不小于150MW。
（3）在机组减负荷操作的同时进行一次风机出力调整。将两台风机动叶控制置于手动方式，适当关小另一台未失速风机的动叶，机组运行参数趋于稳定后，开始进行风机并列操作。
（4）若风机并列操作中继续发生抢风，应立即停止并列，尽快关小失速风机动叶，查明原因消除后，再进行并列操作。
（5）若因一次风系统的风门、挡板被误关引起风机失速，应立即打开，同时调整动叶开度。若风门、挡板故障，立即降低锅炉负荷，调整制粉系统运行，联系检修处理。
（6）经上述处理抢风消失，则稳定运行工况，进一步查找原因并采取相应的措施后，方可逐步增加风机的负荷。经上述处理后无效或已严重威胁设备的安全时，应立即停止该风机运行。
3 结论
（1）运行中，当发现风机失速，立即解掉风机自动控制转为手动调节，逐渐减少喘振风机的动叶开度，使调节后的风机处于风机的高效率稳定区域内工作，直至发生旋转失速风机的电流回升至正常值。
（2）运行操作中，要注意尽量减少两侧动叶开度偏差，使两侧出力平衡（电流值相近），并且电流不要过大，一次风压不要过高。还要按规定及时吹灰，减小系统阻力。
（3）如果失速现象发生较多，应考虑对系统进行改造，如变直角弯头管路为圆弧角、风机进口加装导流板、加装母管过压保护快开门等措施。
（4）经过风机的常规调试，必须根据现场实际情况对理论失速线进行修正，进而标定真实的理论失速线以及风机的实际操控曲线。故风机在投运前应编制出具体的风机运行规程，作为风机运行、维护和检修的依据。
参考文献：
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[2]丁鹏，吴跃东。动叶可调轴流通风机的失速与喘振分析及改进措施[J]风机技术，2007，（3）：65-70
论文作者:雒连霞
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/9
标签：风机论文; 轴流论文; 发生论文; 风压论文; 负荷论文; 机组论文; 挡板论文; 《电力设备》2016年第16期论文;