高负荷下送风机喘振原因分析及对策论文_姜洪兴

(华能瑞金发电有限责任公司 江西赣州 341000)

摘要:本文分析了A修后送风机喘振的原因,讨论了协调系统中热值和风量的调节作用,以及喘振的处理对策。

关键词:修后喘振;送风机;煤种变化

1前言

瑞金电厂安装有两台350MW超临界机组,1号机组于2008年投产,至今已有11年,设有两台型号为 AP1-19/11 动叶可调轴流风机,额定流量559314立方/小时,全压5686Pa,成都电力机械厂制造。1号机组投产至今共经历2次A修,5次B修,期间对送风机也进行过解体检修,但均 未发生送风机修后喘振现象,2019年4-6月进行A修,期间对送风机做了返厂检修,主要是针对前期运行时所发生的液压缸漏油进行处理,未进行其他检修工作。2019年6月19日1号机开机带负荷至330MW时,送风机发喘振报警,出口风压大幅波动,就地检查风机伴有剧烈振动,不得不降出力运行。將送风机出力降低后喘振消失,以下对近期发生的喘振现象进行分析。

2喘振原因分析

风机喘振就是具有“驼峰”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,流体开始反向倒流,由管路倒流入风机中,由于风机在继续运行,所以当管路中压力降低时,风机又开始输出流量,只要外界需要的流量保持小于临界流量时,上述过程又重复出现,即发生喘振。风机喘振时,风机的流量、压头、电流的大幅度脉动,风机及管道会产生强烈的振动,噪音显著提高。如下图所示。

1、暖风器堵塞,是北方电厂送风机发生喘振的主要工作,因瑞金厂地处南方,冬季最低大气温度为零度左右,所以并未设置该装置,所以该项原因忽略。

2、空预器造成风机喘振的原因主要是因为空预器运行时间太久,或者吹灰不合理,造成空预器积灰严重,从以上量表中可以看出,此次A修后空预器的二次风压差和修前基本相同,而且修后空预器漏风率由修前的6.86 降至修后的5.59,下降明显。故空预器积灰堵塞不应是造成送风机喘振的原因。

3、管道阻力增加,造成风机落入不稳定工作区,使得风机发生喘振,经检查发现,1号炉A修期间二次风系统主要是对二次风箱和中心风箱进行了清灰,从以上两表中也可以看出炉膛入口二次风压比修前增大,可以说明管道阻力较修前更小,管道阻力也不是造成送风机喘振的原因。

4、送风机入口堵塞,经检查未发现送风机入口有异物,因此入口堵塞不是发生喘振的原因。

5、入炉煤发热量,从表中可以看出,送风机喘振期间入炉煤发热量较未喘振时低很多,造成炉主控煤量大幅上涨。同时变化较大的还有炉膛风量较修前高很多。自2019年以来,电厂为了降低成本,大量进口低热值印尼煤,根据化验送来的参数,这批印尼煤的热值只有3100大卡,创检查燃烧煤种热值新低。

为了查明入炉煤发热量变化是否是送风机喘振的主要原因。笔者再次查了喘振时的相关参数,6月27日10时26分1号机负荷300MW,中调AGC指令330MW,负荷速率5MW/M,当负荷加到326MW时,A送喘振报警发出,发现此时入炉煤发热量只有4326大卡,由于协调里的燃煤发热量修正很慢,造成炉主控指令偏大,此时总煤量达到155T/H,风机动叶开度90%,值班人员立即手动切除A送风机动叶,减少开度,降低处理,喘振报警消失。

协调中总给煤量指令=(锅炉主控指令-燃油负荷)/入炉煤发热量,在没有燃油的情况下总给煤量指令=锅炉主控指令/入炉煤发热量。燃煤发热量是这样修正的(总给煤测量值*燃煤发热量+燃油负荷)—发电机负荷指令,差值再经过PI调节器修正燃煤发热量,在没有油枪及稳定工况下,总给煤测量值等于总给煤指令,值得注意的是修正速率很慢,DCS系统内的修正速率设定值为40KJ/KG/H,对于发热量下降了1000kj/kg的煤种变化来说,需要近30多个小时才能修正好,这在现实生产中是根本不适合的。

协调系统中,送风量指令正比于锅炉主控指令,当风量偏大时会造成锅炉氧量值比设定值高,协调控制会自动减少氧量修正系数,以减少总风量指令。但氧量修正有一定限度,协调控制比较总风量测量值和锅炉主控指令,当判断总风量测量值小于锅炉主控指令对应的最小风量值时,总风量小于总燃料量报警,启动风煤交叉限制,通过高选和低选限制煤量增加或风量减少,从表一和表二种可以看出修后的炉膛风量较修前高很多。因为入炉煤热值偏低,总煤量很高,所以协调自动加风,送风机动叶不断开大。

3处理

从上分析可知,机组在330MW以上时送风机喘振的原因是因为煤质变化,入炉煤发热量大幅降低所致,而协调控制系统里燃煤发热量修正速率很慢,导致锅炉主控指令及总风量指令偏大,而电厂处于电网末端,系统要求加减负荷速率较高,协调调节无法及时跟踪到位,造成送风机动叶开度过大,脱离稳定区,造成喘振。笔者发稿时正是电厂迎峰度夏期间,负荷较高。现阶段的处理有两个:一是针对实际运行情况,严格控制炉膛总风量,控制炉膛总风量不超过1300T/H,即控制送风机动叶开度;二是高负荷期间更换煤种,將此批3100大卡的印尼煤放到后期负荷较低时候在入炉掺烧。另因为迎峰度夏的需要,停机检查送风机几乎不可能,笔者建议在后期停机后第送风机的动叶开度进行核对检查,确保动叶开度正常。

论文作者:姜洪兴

论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期

论文发表时间:2019/10/18

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