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引风机喘振分析及处理

风机喘振分析及处理

风机喘振的形成

轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域,在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动,风机及管道会产生强烈的振动,噪声显著增高等不正常工况,一般称为“喘振”,这一不稳定工况区称为喘振区。实际上,喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象,而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。这两种工况是不同的,但是它们又有一定的关系。如下图图所示:

引风机喘振分析及处理

轴流风机Q-H性能曲线,若用节流调节方法减少风机的流量,如风机工作点在K点右侧,则风机工作是稳定的。当风机的流量Q

风机在喘振区工作时,流量急剧波动,产生气流的撞击,使风机发生强烈的振动,噪声增大,而且风压不断晃动,风机的容量与压头越大,则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件:

a)风机的工作点落在具有驼峰形Q-H性能曲线的不稳定区域内;

b)风道系统具有足够大的容积,它与风机组成一个弹性的空气动力系统;

c)整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时,产生共振。

旋转脱流与喘振的发生都是在Q-H性能曲线左侧的不稳定区域,所以它们是密切相关的,但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。旋转脱流发生在上图所示的风机Q-H性能曲线峰值以左的整个不稳定区域;而喘振只发生在Q-H性能曲线向右上方倾斜部分。旋转脱流的发生只决定叶轮本身叶片结构性能、气流情况等因素,与风道系统的容量、形状等无关。旋转

对风机的正常运转影响不如喘振这样严重。

风机在运行时发生喘振,情况就不相同。喘振时,风机的流量、全压和功率产生脉动或大幅度的脉动,同时伴有明显的噪声,有时甚至是高分贝的噪声。喘振时的振动有时是很剧烈的,损坏风机与管道系统。所以喘振发生时,风机无法运行。

二.防止喘振的具体措施:

(1)保持风机在稳定区域工作。因此,管路中应选择p-Q特性曲线没有驼峰的风机;如果风机的性能曲线有驼峰,应使风机—直保持在稳定区(即p-Q曲线下降段)工作。

(2)采用再循环。使一部分排出的气体再引回风机入口,不使风机流量过小而处于不稳定区工作。

(3)加装放气阀。当输送流量小于或接近喘振的临界流量时,开启放气阀、放掉部分气体,降低管系压力,避免喘振

三.锅炉引风机发生喘振的处理

(1)根据现象判断引风机A发生喘振,撤出手动,降低风机静叶开度。消除风机喘振。撤出送风机手动,减轻对炉膛压力的绕道。

(2)迅速降低机组负荷,调整炉膛压力正常。

(3)令巡检就地检查引风机运行情况,检查静叶开度和调节机构,出口门开度情况。

(4)联系助手关注汽机/电气。

(5)汇报值长,联系检修。

(6)检查引风机A的出口通道是否有关小堵塞现象。

(7)检查总风量、氧量、炉膛负压正常,锅炉燃烧正常,火检正常。

(8)检查送/引风机各参数正常。

(9)找出发生喘振的原因,缓慢调整两台引风机负荷平衡;否则停运引风机A并隔离,由检修进行检查。

(10)如果引风机A跳闸,确认送风机A联跳。

(11)确认RB动作,目标负荷300MW,目标压力。

(12)维持主/再汽、壁温正常,过热度正常,必要时手动调整煤/水比、烟道挡板。

(13)全面检查炉、机、电系统运行正常。

四.托电#4炉引风机喘振现象及处理

托电#4炉应用两台轴流式吸风机并联运行的方式。运行实际中轴流风机喘振发生在增加出力的过程中,并联运行的轴流风机只是发生在单台风机喘振,未发生过两台风机同时喘振。下面就托电#4炉发生的风机喘振现象加以叙述和分析:

第一次喘振现象:当时AGC投入,负荷500MW升至550MW。A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警。

处理:

运行人员切换画面到吸风机时,#1吸风机跳闸(原因:液压油压力低),联跳#1送风机。RB保护动作,E磨跳闸,10秒后,D磨跳闸,炉膛压力低保护动作,MFT动作,锅炉灭火.经过现场检查发现液压油管断开,造成油位下降,油泵不打油。液压油压力低,#1吸风机跳闸。通过追忆,确认风机跳闸前两台风机动叶全开,#1吸风机流量"0",发生喘振。

第二次喘振现象:当时AGC投入,负荷500MW升至530MW。A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警,运行人员切换画面到吸风机时,#1吸风机流量"0",电流83A,#2吸风机电流480A。

(风机额定电流260A)两台风机动叶全开。确认#1吸风机喘振。

处理:关小#2吸风机动叶。处理过程中,#1吸风机跳闸(原因液压油压力低),当时#1吸风机#1运行中液压油站跳闸,#2字自启后跳闸。联跳#1送风机。RB保护动作,E磨跳

闸,10秒后,D磨跳闸,炉膛压力低保护动作,MFT动作,锅炉灭火。

第三次现象:当时AGC投入,负荷500MW升至520MW。

A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警,运行人员切换画面到吸风机时,炉膛负压正400pa,#1吸风机流量"0",电流141A,#2吸风机电流285A。两台风机动叶开度75%。确认#1吸风机喘振。

处理:

两台吸风机解自动,手动关#1吸风机动叶至50%时,#1吸风机开始打风,炉膛负压至负700pa,开始关#2吸风机动叶至65%,同时,开#1吸风机动叶至55%。当两台风机动叶开度62%/58%时,电流为160A/160A,负压稳定后,两台吸风机头自动。

分析:

(1)三次吸风机喘振均发生在升负荷过程中,且处于80%负荷以上。由于在高负荷时,烟气量较大,烟气侧阻力较大。#1吸风机在两台风机并联运行中流量偏小,且由于调节系统的原因,#1吸风机

动叶先动作,造成#1吸风机进入喘振区,发生喘振。

针对这种现象,要求运行人员在负荷高于450MW,升负荷过程中,专人注意吸风机画面,一旦发现吸风机电流偏差大于10A,立即解除自动,手动调节。建议增加吸风机电流偏差大报警,便于运行人员及时发现异常工况。

(2)吸风机发生喘振的原因是通风系统阻力增加造成的。如:回转式空预器堵灰,风道系统档板误动等。

针对这种现象采取一定的措施:提高风道系统档板的可靠性。加强空预器吹灰。加强空预器差压的监视和分析,差压超过1.1Kpa,检查空预器换热元件,及时进行高压水冲洗或碱洗。

(3)吸风机发生喘振后,必须正确处理。应及时关小喘振风机动叶,直至消除喘振,也要及时关小另一台风机动叶,防止超电流运行,导致事故掉闸或损坏设备。一旦发现风机振动或轴承温度达到紧急停运条件,必须马上停止运行。确认两台风机运行正常后,方可投入自动调节。

运行人员应加强对运行参数的监视和分析,对烟风系统的参数心中有数,对不同的负荷下,风机的电流,动叶的开度,烟气侧的流量,风机入口的压力,空预器烟气侧的差压进行分析,发现问题,及时正确处理。