摘要：通过对多次现场故障的原因分析，结合动叶调节机构工作原理，提出动叶可调轴流风机的动叶调节机构的故障处理方法及防范措施，降低动叶调节机构的故障率，提高一次风机的可靠性。
关键词：轴流；一次风机；故障；可靠性
0 前言
动叶可调轴流风机相对于离心式风机具有体积小、重量轻(为离心式风机的60％～7O％)、低负荷运行效率高、节省厂用电(约为离心式风机的40％～65％)、启动时间短、调节范围大、对负荷变化反应快、噪音小等一系列优点。其运行状况的好坏对电厂的安全与经济有着重大影响。动叶故障对风机的运行安全危害很大。风机发生故障时导致相邻风机风量、风压大幅降低，引起炉膛燃烧剧烈变化，易发生灭火事故，若处理过程不正确，易引发风机喘振，损坏设备并危及机组的安全运行。
1 动叶调节结构及原理
我厂一次风机动叶执行机构工作原理如下：
降低风机流量及全压时,电动头驱动控制盘7逆时针旋转,带动滑块12向右移动。此时液压缸只随叶轮作旋转运动,定位轴1及与之相连的双面齿条8静止不动。于是大齿轮10推动与之啮合的单面小齿条13往右移动。压力油口与兰色油道相通,红色油道与回油口接通,压力油从兰色油道不断进入活塞3右侧的液压油缸内,使液压油缸不断向右移动。活塞左侧液压油缸内的工作油从红色油道通过回油孔返回油箱。液压油缸与叶轮上的每个动叶片的调节杆相连,当液压油缸向右移动时,动叶片的角度减小,风机输送流量与全压随即降低。
2、液压缸反馈原理
当液压缸向右移动时,定位轴被带动同时向右移动。但由于滑块不动,单面齿条向左移动。这样又使伺服阀将油道兰色与红色油道的油孔关闭,液压油缸随之处在新的平衡位置不再移动。而动叶片亦在关小的状态下工作,这就是反馈过程。在反馈时齿轮带动指示轴旋转,将动叶片关小的角度显示出来。
液压伺服系统是一个反馈系统.电动头旋转运动最终变成了齿条的直线运动,使伺服阀油口的缝隙发生变化,液压缸移动.而液压缸运动的结果又使油口缝隙保持原来的比例关系.使液压缸停止运动,这种作用称做负反馈.因为反馈是由于缸体和阀体的刚性连接而完成的,所以这种反馈又称为刚性负反馈.负反馈的结果总是输入信号变小以至消除.如果没有这个负反馈,液压缸是无法工作的。
2 轴流式一次风机动叶故障分析
2.1 故障情况描述及分析
浙能滨海热电锅炉型号为HG－1025/17.5－YM28，锅炉为亚临界、自然循环、单炉膛、一次中间再热、露天布置、全钢构架、平衡通风、直流摆动燃烧器、固态排渣燃煤汽包炉。两台一次风机均为动叶可调轴流风机，炉底出渣采用干出渣系统。
2015年1月3日8:44，#1机负荷264MW，AGC投入，1A/1B/1C/1D磨煤机运行，送风机1A/1B、引风机1A/1B、一次风机1A/1B运行，动叶调节自动投入，1A/1B一次风机动叶开度分别为42/43%、电流为52/56A，一次风机出口压力为7.7KPa。
异常现象及处理经过：
事件回顾分析：
（1）1月3日，#1A一次风机动叶执行机构曲柄脱落，与电动执行机构分离，就地动叶输出轴已开至最大，因此导致#1A一次风机电流上升至166A，最大时达到185A；1A一次风机跳闸，一次风机RB动作，负荷降至144MW左右各参数相对稳定后复位一次风机RB，后负荷稳定在165MW左右。
处理要点：
1、撤出一次风机自动，联系巡检就地检查核实，确认动叶执行机构故障位置。
2、CRT上手动打小1A一次风机动叶，检查电流是否变化，同时与就地巡检保持联系，检查就地动叶变化情况。若1A一次风机电流无变化，就地动叶也无任何变化，则判断1A一次风机动叶连杆脱开。
3、立刻撤出AGC，给煤机煤量保持手动，投入微油，紧急停运1D磨煤机，视情况停运1C磨煤机。剩1A、1B磨煤机运行，控制总燃料60T/H左右。
4、在此过程中及时调整二次风，维持差压正常。可以切至定压运行或者手动控制汽机主控手操器，保持压力的相对平稳。
5、待负荷下降至150MW左右，准备停运1A一次风机前手动开大#1B一次风机动叶，与副值保持联系，注意汽包水位。（汽包水位因1A一次风机停运后炉膛燃烧减弱会迅速下降，之后因1B一次风机出力炉膛燃烧增加水位会上升，通过曲线看出#1B一次风机出风后水位的上升很快，因此在手动增大#1B一次风机动叶时不到大幅度增大，防止水位上升太多），提高凝结水压力设定值，防止备用凝泵自启。
CRT上停运一次风机后，立刻增大1B一次风机动叶开度，保证一次风压正常（必要时就地手动关严#1A一次风机出口电动挡板），维持炉膛燃烧稳定。控制汽包水位正常。
6、待汽包水位，负荷、主汽压力、一次风压力稳定后，做好相应安措，联系检修处理。
若在以上操作过程中，在停1A一次风机前，1A一次风机应“过电流保护动作”跳闸，应立刻增大1B一次风机动叶开度（注意#1B一次风机参数如振动，电流、温度上升速度等）维持燃烧稳定，注意控制汽包水位。同时RB动作后要及时将减温水调节阀开启，防止超温。
动叶执行机构故障判断：
当动叶发生调节故障时，首先对现场的调节臂部进行观察，查看是否有脱落，若没有脱落，观察调节时候调节轴是否有动作，如果调节轴动作，则可判断机械部分有松动，导致调节力没有传输给液压缸配油阀阀芯（即没有把位移量传给旋转油封），检查传动轴外部的顶丝、调节轴与拉叉连接处的顶丝以及拉叉与旋转油封的连接是否有松动。若故障发生时，调节臂部有脱落，观察油压及流量是否正常，如果压力偏高及流量低，则可以判断调节机构液压系统故障，主要检查旋转油封、液压缸及垫片及轮毂内动叶调节盘的相关部件。若故障发生时，调节臂部有脱落，油压及流量正常，则可以判断为调节机构机械故障，一般为卡涩，油压正常可以说明液压系统没有憋压现象，调节时给定的位移量没有传递至液压缸配油阀阀芯时就已经卡涩，主要检查调节轴轴承及拉叉连接处等地方是否有卡涩或损坏。如果调节时，液压缸速度明显滞后伺服电机速度，且液压油压力较低，可以重新整定溢流阀压力。若风机在运行中叶片开度不受控制，需检查旋转油封与拉叉的连接部分以及调节轴的摩擦面是否起作用
3 结论
火力发电厂锅炉配置的大型轴流式一次风机动叶故障问题在实际运行中存在较多，300 MW机组配置的轴流式一次风机失速则在同类型电厂发生较多。一次风机动叶故障的根源，是由于其执行机构工作条件恶劣，长期磨损严重，动叶经常调节造成的。在一次风机为电厂锅炉的主要辅机，其安全可靠性直接影响机组负荷。对于动叶调节风机，其运行中的主要故障为调节机构故障，通过对调节机构的故障分析，建立故障判断机制及维护保养措施，准确迅速确定故障原因，减少故障处理时间。降低调节机构的故障率，提高调节机构的可靠性是对机组安全运行的保障。
参考文献
[1]王新生.动叶可调轴流风机调整异常原因分析及措[J].江西电力，2011，30（5）：27-30.
[2]张修华.动叶调整式轴流风机动叶卡涩的原因分析及处理[J].广东电力，2012，20（9）：63-65.
论文作者:范志远,张桂兰
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/7
标签：风机论文; 液压缸论文; 故障论文; 轴流论文; 汽包论文; 水位论文; 执行机构论文; 《电力设备管理》2017年第7期论文;