1050MW超超临界火电机组一次风机投退控制

摘要：阐述了风烟系统中轴流一次风机解列、并列过程，进行针对性的分析及采取的运行调整措施。从而有效预防解列、并列过程中发生失速抢风，使一次风机解列、并列过程中操作可靠性得到提高。

（来源：《华电运维》 作者：神华福能发电有限责任公司 柯志山）

关键词：轴流一次风机；失速；并列；解列；磨煤机

某厂轴流式一次风机在并列运行时多次发生失速。针对在调试、运行中发生的一次风机失速问题，提出了在一次风机解列、并列操作，及运行中避免或减轻一次风机失速的调整方法和预防措施。我厂每台锅炉配备两台一次风机，一次风机采用的是豪顿华动叶可调轴流式风机，一次风机动叶由单独的液压油站及动叶控制器控制风机动叶，以实现风机动叶变负荷调整。一次风机解列过程是并列两台风机工作状态变化剧烈的过程 ；同时机组低负荷进行一次风机并列操作时，很容易发生风机失速，一次风压大幅波动对制粉系统出力扰动较大，对炉内燃烧及机组安全均存在较大风险。

1 1050MW 超超临界火电机组一次风机解列控制

1.1 事件前工况

机组工况为机组负荷458MW，ABD 磨煤机运行，CCS 控制，4A/4B 一次风机并列运行方式，配合锅炉专业处理4号炉 A 一次风机润滑油站溢流阀缺陷，需退出4号炉 A 一次风机运行。

1.2 1050MW 超超临界火电机组一次风机解列

配合锅炉专业处理4号炉 A 一次风机润滑油站溢流阀缺陷，进行退出4号炉 A 一次风机运行准备工作，强制以下保护 ：4A 一次风机运行，4A 一次风机出口门关闭允许 ；4A 一次风机运行，4A 一次风机至磨冷风母管电动门关闭允许 ；4A 一次风机运行，4A 空预器出口热一次风电动门关闭允许 ；4A一次风机出口门关闭联跳4A 一次风机 ；一次风机通道关闭联跳4A 一次风机。

将停运磨组所有冷、热风门关闭，就地手动摇紧冷、热风调门，检查所有停运磨组冷、热风气动插板门及混合风气动插板门全部关闭到位，确保一次风母管压力正常，保证运行的 A 磨煤机一次风速大于20m/s ；根据机组负荷及炉膛负压变化情况，及时投入微油油枪，保证锅炉燃烧稳定。

机组工况458MW，4号炉 A 一次风机解列操作，4A 一次风机动叶开度48%、电流139A，4B 一次风机动叶开度47%、电流141A ；手动将4A 一次风机动叶切手动，缓慢关闭4A 一次风机动叶，监视4B一次风机动叶自动跟踪正常，指令反馈跟踪正常且保持一致，及时调整一次风母管压力不低于7.5kPa，运行各磨组一次风速大于22m/s。

4A 一次风机动叶全关后，4A 一次风机出力减小正常，4B 一次风机出力正常，4B 一次风机动叶开度80%、电流260A，联系巡检就地手动电动关闭4号炉 A 一次风机至磨煤机冷风母管电动挡板门、4号炉 A 空预器出口热一次风电动挡板门，远方手动关闭4号炉 A 一次风机出口电动挡板门，并就地摇紧4A 一次风机各冷热风门挡板门。

检查一次风母管压力7.6kPa 正常，磨煤机运行正常，手动停运4A 一次风机。联系检修对4A 一次风机轴承加装刹车装置。

通过调整送风机动叶偏置，改变送风机两侧风量，增加停运4A 一次风机侧的送风量，目的是减小空预器两侧出口温度偏差。该操作也有利于防止引风机失速抢风，同时增加送风机动叶偏置时，加强送风机出力监视，防止由于送风机动叶开度过小导致送风机发生失速抢风，经实践总结将停运一次风机侧空预后排烟温度控制在140℃以下，对于两台引风机平衡出力有利，尽可能采取措施减小空预器两侧温度偏差。

1.3 一次风机解列注意事项

及时监视各磨煤机本体温度，加强停运磨煤机石子煤排放，发现停运磨煤机内部温度异常升高时，及时投入磨煤机消防蒸汽，检查各停运磨煤机确以全部关闭到位，若停运磨组机械位置未全部关到位，就地手动摇紧各风门。

手动调整运行一次风机时，动叶开度要小幅度调整，运行一次风机动叶指令与反馈偏差控制在小于5%，4A 一次风机动叶关闭过小时20% 左右，4A一次风机易发生失速，4A 一次风机出力急剧减小，此时应快速增加运行一次风机的动叶的开度至86%左右，维持一次风母管压力，同时监视各运行磨煤机出力正常，出口温度、磨煤机流量正常。

4A 一次风机退出运行过程中，注意监视运行A 磨煤机一次风速大于22m/s，各运行磨煤机本体磨碗差压正常 ；就地操作与集控 DCS 操作的配合要好，人员分工要明确，且操作过程中的安排要提前考虑好，避免由于操作量大，导致机组其他参数无法兼顾。

图1 4A一次风解列后排烟温度变化

2 1050MW 超超临界火电机组一次风机并列控制

2.1 1050MW 超超临界火电机组一次风机并列

启动前检查4A 一次风机的出口挡板、冷风出口挡板、空预出口一次风挡板关闭并已送电，就地检查4A 一次风机的出口挡板、冷风出口挡板、空预出口一次风挡板机械全关位，4A 一次风机动叶全关位。

联系热控专业强制以下保护 ：4A 一次风机出口压力冷风电动隔离风门已开，A 一次风机启动允许；A 一次风机空预器出口电动隔离风已开，A 一次风机启动允许。

启动4A 一次风机，检查4A 一次风机各参数正常，手动打开4号炉 A 一次风机出口电动挡板门，将4A 一次风机动叶开至20%，联系巡检就地手动逐渐开大4号炉 A 一次风机至磨煤机冷风母管电动挡板门，检查一次风母管压力正常 ；就地逐渐开大4号炉 A 空预器出口热一次风电动挡板门 ；4号炉 A 一次风机至磨煤机冷风母管电动挡板门、4号炉 A 空预器出口热一次风电动挡板门已全开到位，对4A 一次风机进行并列操作。

4A 一次风机并列操作前工况418MW，4A 一次风机动叶开度24%，4B 一次风机动叶开度75%，手动逐渐开大4A 一次风机动叶，检查4B 一次风机逐渐关小正常，一次风机并列过程中4B 一次风机自动跟踪正常 ；4A 一次风机并列操作结束，4A 一次风机动叶50%、电流140A，风量392t/h，4B 一次风机动叶48%、电流151A，风量449t/h，检查各参数正常，投入4A 一次风机动叶自动。

联系炉控专业恢复强制保护 ：4A 一次风机运行，4A 一次风机出口门关闭允许 ；4A 一次风机运行，4A 一次风机至磨冷风母管电动门关闭允许 ；4A 一次风机运行，4A 空预器出口热一次风电动门关闭允许 ；4A 一次风机出口门关闭联跳4A 一次风机 ；一次风机通道关闭联跳4A 一次风机 ；4A 一次风机出口压力冷风电动隔离风门已开，A 一次风机启动允许 ；A 一次风机空预器出口电动隔离风已开，A 一次风机启动允许。

2.2 1050MW 超超临界火电机组一次风机并列注意事项

启动4A 一次风机后动叶的开启过程中要缓慢，注意监视4A 一次风机出口压力和电流的变化，若4A 一次风机明显带有出力的趋势，操作4A 一次风机动叶要缓慢，避免4A 一次风机出力急剧增加对炉膛燃烧、炉膛负压带来较大影响，同时也要避免风压突升，造成待并风机和引风机失速 ；就地逐步开启4A 一次风机侧的空预出口一次风挡板前，注意调整两台空预出口一次风压基本一致，偏差不要太大 ,且将一次风母管压力调至7.5kPa 左右。这主要是要将一次风机的全压降至10kPa 以下 , 以利于风机的并列 ；就地开启4A 一次风机的冷一次风挡板时点动开启，每次的开启量不超15%，尤其是刚开启时，每次开启量不超15%。尽量减少并列时的一次风压大幅波动。

图2一次风机解列至并列过程中曲线

3 1050MW 超超临界火电机组一次风机投退控制的风险点

4A 一次风机投退中一次风压大幅波动，导致磨煤机出粉异常，引起炉膛燃烧恶化锅炉 MFT 动作；投退过程中出口电动门关闭不严，一次风倒串由4A一次风机本体泄压 ；投退过程中磨煤机热风调节门自动调整不灵，导致磨煤机风量异常 ；投退过程中密封风压力波动，导致密封风机出力异常。

4A 一次风机退出后4B 一次风机超出力，导致4B 一次风机运行异常，一次风压满足不了磨煤机需要 ；4A 一次风机退出后 A/B 空预器换热情况剧烈变化，空预器受热不均导致卡涩变形，空预器跳闸；4A 一次风机退出后，A 空预器出口烟温升高、B 空预器出口烟温降低，烟气比容不均，导致 A/B 引风机出力不均抢风，炉膛负压波动，锅炉灭火 ；4A 一次风机退出后，热一次风由单台空预器供给，热一次风温降低，磨煤机干燥出力下降，燃烧器煤粉不易点燃，造成燃烧器火检消失，炉膛灭火。

4A 一次风机并列后，热一次风温上升，磨冷风调门自动调节出口温度不灵活，磨出口温度异常升高 ；4A 一次风机并列过程中，A/B 一次风机抢风，导致一次风压大幅波动，锅炉燃烧不稳 ；4A 一次风机退出后，4A 空预器排烟温度过高导致尾部烟道再燃烧 ；4B 空预器排烟温度过低导致低温腐蚀。

4 1050MW 超超临界火电机组一次风机投退控制的风险预控措施

4A 一次风机投退中，风机动叶调节要缓慢，防止大幅开关动叶 ；并风机操作中将4A 一次风机出口风压提至与 B 风机相差1kPa 范围内，风机出口冷热风门就地人员缓慢点动开启，保证一次风压稳定可控 ；监视4B 一次风机动叶自动调节一次风压正常，如自动异常及时切至手动，控制一次风压稳定 ；发现燃烧不稳及时投油稳燃，防止锅炉灭火。

4A 一次风机投退中，检查出口电动门关闭严密 ；就地人员确认4A 空预器出口热一次风电动门、4A 一次风机至磨冷风母管电动门关闭严密 ；4A 一次风机动叶关小过程中，就地人员检查风机吸入口无向外倒串风 ；

4A 一次风机投退过程中加强密封风机、磨组密封风差压监视，发现异常及时处理。一次风机投退过程中减少磨煤机风门操作，加强磨组运行监视，发现磨煤机热风调节门自动调整不灵，及时手动进行调节，控制磨煤机风量正常 ；机组降负荷至450MW 以下，保证4A 一次风机退出后，4B 一次风机出力满足磨煤机需要 ；关闭备用磨煤机通风，减小一次风压力外泄。

4A 一次风机退出后 ：适当提高 A 送风机出力、降低 B 送风机出力，降低 A/B 空预器换热偏差，但不可大幅调整（负荷450MW，A、B 送风机动叶开度在20%、19%，可调空间较小），防止送风机抢风；尽快出力4A 一次风机故障，及早恢复4A 一次风机运行 ；加强空预器参数监视，就地检查空预器运行情况，发现有碰磨现象及时处理 ；防止 A/B 引风机出力不均抢风，可适当提高 A 送风机出力、降低 B送风机出力，降低 A/B 空预器换热偏差 ；关闭锅炉空预器出口联络门，增加 A/B 引风机沿承管道阻力分布，降低抢风风险 ；适当提高 A 引风机出力，保持两台引风机处理均衡；适当提高磨煤机热风量，保证磨煤机干燥出力正常 ；加强燃烧器火检监视，发现燃烧不稳及时投油稳燃。

4A 一次风机并列后，监视磨冷风调门自动调节正常，磨出口温度稳定 ；风机并列时机组负荷减至450MW 以下，以420MW 左右为宜，机组运行稳定之后进行 ；并列前将一次风母管压力尽量控制在8.0~8.5kPa, 压力低点会比较好并，但要加强各磨入口风压及出口压力的监视。

增加待并风机动叶开度时，若热一次风母管压力与待并风机动叶开度呈反向变化趋势，判断为待并一次风机发生喘振现象，将动叶开度关至15% 重新并列，并适当增加原运行风机出力保证制粉系统安全运行 ；尽可能缩短一次风机退出时间，故障消除后尽快回复一次风机运行，避免长时间冷却风量偏差 ；后期利用机组检修机会增设一次风机出口联络挡板，平衡空预器冷却风量 ；一次风机检修退出前降低机组负荷至400MW，确保两侧烟气温度稳定，减小偏差。

5 结论及建议

一次风机解列、并列过程中，根据就地实测的风机失速区域对应不同负荷下的风量要求，控制一次风机出口风压在允许范围内，使其工作点在失速曲线的下方；并列运行的风机动叶开度应保持一致，同时要核对就地机械开度基本一致，两台一次风机并列运行时，增减操作应同步进行，避免运行风机出力偏差大 ；在选择轴流风机型号时，额定出力应落在相应最高效率工况调节器开度再开大15左右。且应保证失速余量 >1.3。为了准确地确定锅炉所需风量、风压，实地调研相同类型锅炉额定出力时所需的风量、风压，使风所选风机机参数与实际系统阻力特性相匹配。

文章发表于《华电运维》