锅炉引风机失速原因分析及思考

周尧天

上海电力建设启动调整试验所有限公司， 上海 200000

摘要：湖北襄樊发电有限责任公司4号锅炉配备的引风机为上海鼓风机厂生产的动叶可调轴流式风机，自投运以来．多次出现失速现象，影响了机组的安全稳定运行。为消除此现象，特委托西安热工研究院对引风机的运行情况进行了试验，通过试验数据，从动叶的角度、系统阻力等方面，分析了引风机产生失速的原因，并提出了预防措施。

关键词：引风机；失速；分析；预防

1、锅炉引风机工作原理

锅炉引风机在实际运作的过程中，其运行的基础为机翼升力原理，并且被输送提升增压的流体其流动的方向是沿着轴向方向进行。由于锅炉引风机的叶片外形如机翼，因而也可将引风机叶片称之为翼型叶片。而锅炉引风机在实际运行的过程中，流体绕过翼型时会于翼型的顶端分成两段，其中一段流体流动过程中会经过翼型下的表面，而另一段流体流动过程中会经过翼型上表面。两股流体在经过翼型的上、下表面后将会汇合在翼型尾端，但是由于翼型的下表面的路径要长于上表面，因而其流速要明显大于翼型的上表面，这就表示翼型的上表面压强水平要大于下表面。正因为如此，对于翼型的上表面流体会对其产生向下作用力F，与此同时对于流体，翼型也会产生一定的反作用力，也就是F`，F的作用力与此作用力的方向与大小相反，并且F的作用力主要作用在流体上。

2、失速原因

锅炉引风机出现失速状况时机组并未出现大幅度的运行操作调整，因而其失速原因可以将运行操作问题进行排除。除此之外，各个自动处于一个相对来说较为平稳运行的状况，也并未出现大幅度自动调节状况。引风机在出现失速事故前3min锅炉增加了17t煤，经过相关的分析，此项操作并不会恶化风机的运行工况。在引风机失速前后其压升参数为：15：20，两台引风机的压升分别为5.96kPa、5.96kPa；15:21，两台引风机的压升分别为5.95kPa、5.93kPa；15:23，两台引风机的压升分别为6.06kPa、6.06kPa；14:23:50，两台引风机的压升分别为6.07kPa、6.09kPa；14:23:55，两台引风机的压升分别为3.06kPa、3.78kPa。此时320MW锅炉引风机在实际运行的过程中处于工况区域，出现了“抢风”状况。

2.1、旋转失速

由于锅炉引风机的动叶片前后两者之间存在一定的差压，因而这就表明工作状况在气体不变的前提下，而动叶的冲角a能够在一定程度上决定动叶差压大型。而由于动叶片在锅炉引风机实际运行的过程中所存在的加工误差，使得在对动叶片安装的过程中，在叶轮入口处动叶片角度所存在的误差以及气流流向并不是处于完全一致的状况。因此，在实际运行过程中当气流冲角逐渐接近于一个临界值时，某些叶片上变可能会出现失速的状况。

2.2、喘振

喘振的发生会在一定程度上对锅炉引风机的风机与管道等设备造成破坏，从而对锅炉引风机整个系统的运行安全造成一定的威胁因而在为了避免此类状况的发生，在实际运作的过程中可以采用节流的方式来降低风机的流量。当风道倒流进入运行的风机中时，风机的工作点由K点转移至C点。而由于故障风机气流的倒流，风道系统中的风量会迅速地减少，从而便会快速地降低风道系统中的压力，风机工作点就顺着CD线下降至D点。当风道中的系统压力降低到D点对应的压力时，故障的风机便会开始出力继续将流量送出，风道要求运行风机出口的压力达到平衡，工况点便会从D点跳至F点。若机组要求的流量仍然要，则上述的过程便会重复出现，从而便导致锅炉引风机出现喘振。

3、锅炉引风机防失速对策

首先应当保证不出现低风量高压头的运行方式发生，防止引风机出现不稳定的工作区域。工作人员在监测时，应当密切关注锅炉引风机的电流变化情况，根据以往运行过程中出现的失速工况，及时发现偏离正常运行区间的电流，并立刻做出相应的调节。主要调节方式可选用限制锅炉引风机增加负荷的速度，设置适当的锅炉炉膛负压，使其严格控制在正常运行时的数值。在锅炉引风机运行时，应时刻关注引风机电流的偏差情况，在工作人员加负荷过程中，若相同的动叶开度锅炉引风机电流偏差逐渐呈现出增加的趋势，或锅炉引风机组中某一台引风机动叶开度出现不正常增加现象时，或相同的引风机动叶开度电流偏大于15A时，则必须立刻采用限负荷、减总风量、降低引风机开度等措施，待引风机电流偏差调平后，再根据实际工况对其进行加负荷等操作，防止锅炉引风机出现失速现象。

4、锅炉引风机失速后处理对策

当电力生产企业在运行过程中已经出现锅炉引风机失速问题时，应当立即退出自动发电控制，根据现场的具体情况，将至相应的负荷允许区域，将多台锅炉引风机动叶均调试至手动模式，并将锅炉也同样切换到手动模式，降低煤燃料的消耗，通过降低第一次和第二次引风机的处理控制锅炉炉膛负压保持正常，严格禁止开大失速引风机的动叶。

锅炉炉膛内的压力还应当通过调整第一次和第二次的运行时的风量以及引风机的动叶操作，将炉膛内的压力调节到标准范围内，从而使引风机失速时的最高值得到降低，尽可能将其控制在+600Pa作用，否则当引风机失速时，突然恢复正常出力时，会进一步增加引风机的运行负担。具体调节步骤为：逐步关小多台锅炉引风机的动叶开度，指导动叶脱离不稳定工作区域。在这一过程中，失速的引风机会突然出现出力激增的现象，现场工作人员应当提前做好准备，适当对锅炉炉膛内的负压数值进行提高设定。

锅炉引风机第一次和第二次运行时的风量应当根据锅炉炉膛的负压进行适当的调节，并逐渐降低运行过程中引风机的出力，根据炉膛内的负压情况，将多台引风机并列操作，同时应当注意，在引风机并列操作过程中应当尽可能保证锅炉的稳定运行，从而避免出现锅炉炉膛负载大幅度波动现象。

在对锅炉引风机安装的过程中要严格地按照厂家的安装说明书进行，特别是在安装动叶片的过程中，一定要避免出现动叶装反的现象。

入炉煤时要尽可能地保持干燥，从而便能在一定程度上降低烟气中飞灰的湿度，确保其不容易附着在空气预热器传热元件上。并且由于空气预热器差压小，因而两侧的风机出力状况在调整平衡后也不易发生“抢风”的现象，从而避免引风机失速的发生。

进一步加强吹灰工作力度，特别是对于空气预热器的吹灰工作。如有必要相关人员应该适当地提高吹灰蒸汽压力。当发现空气预热器出现非常严重的堵灰状况时，且当风量一定而风机压头增大的情况下，引风机机组运行状况处于低负荷状态时极其容易出现“抢风”问题。

当引风机机组停运时，相关人员应该详细且仔细地检查锅炉引风机动叶调节机构的各部件是否存在卡涩状况与灵敏度状况，特别是对于伺服阀以及调节杆，必须要确保引风机动叶动态试验合格后方能将两者投入使用。除此之外，维修人员还应该定期对引风机的液压油进行化验，必须要保证液压油的油质合格且无任何杂物。

5结语

通过文章研究得出电力生产企业锅炉引风机发生失速问题的主要原因，并对此提出了相应对策。建议在今后新建锅炉引风机时应更加注重失速原因，根据引风机的运行原理，对其进行改造，从而保证引风机能够在更加稳定的区域内运行，且失速裕度足够。

参考文献

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