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电厂引风机“抢风”现象分析及预防措施研究

电厂引风机“抢风”现象分析及预防措施研究摘要:火电厂锅炉系统运行中,由于燃煤粉煤灰造成脱硝、空预器、电除尘等烟气系统堵塞,进而导致引风机抢风,对锅炉系统正常运行产生影响。

本文在简要概述锅炉引风机抢风危害基础上,分析抢风问题产生基本原因,结合实际提出对应的预防措施。

以此确保引风机安全稳定运行提供参考。

关键词:火电厂;引风机;抢风电厂锅炉系统运行中,引风机抢风是指在具有相同驼峰性能曲线的风机并列运行时,由于某台风机处于不稳定区域,会出现风机流量分配偏离,也就是一台流量大、另一台流量小,且在相互干扰下出现两台风机的风量相互交换,且反复交替的故障现象。

锅炉系统运行中,如出现抢风现象,两台风机无法正常并列运行,必然会对机组安全、经济运行产生影响,还会导致污染排放加剧,影响机组整体效益水平。

1、锅炉引风机抢风危害火力发电厂运行的根本要求,是要在确保人身安全、设备安全及环保规范前提下,提升发电的经济性和稳定性。

引风机是锅炉系统的重要组成部分,在出现抢风现象时,会出现如下方面危害:(1)设备损坏,一旦出现抢风现象,风机必然会同时出现失速或喘振现象,两台风机流量不仅周期性反复,还会在较大范围内出现流量波动,在猛烈撞击作用下使得风机本身产生剧烈振动。

喘振和噪音加剧现象控制不到位情形下,会导致设备和轴承损坏,对锅炉安全稳定运行产生影响。

(2)引发锅炉灭火,火电厂锅炉正常情形下是以微负压状态运行的,在炉膛中均布置有压力高低锅炉灭火保护系统,在引风机出现抢风时,不仅会出现显著的风机流量变化,同时炉膛压力也会出现急剧变化,在炉膛压力达到灭火保护动作值时,会引发保护动作而导致锅炉灭火无法正常运行。

(3)锅炉本体运行安全隐患,在出现引风机抢风时,炉膛燃烧工况也随之多变,出现跨焦现象,以此对运维检修工作提出更高要求,但是在这种状态下检修,会带来新的安全隐患,如炉内出现高温烟气喷出,在安全防护不到位情形下,会出现灼伤、烫伤乃至瞬间窒息等人身事故。

(4)影响机组带负荷能力,在出现抢风现象时,锅炉通流部分必然存在受阻,要确保锅炉保持良好运行状态,就需要合理维持炉膛负压,导致风机出力受限,机组带负荷能力无法充分发挥出来。

(5)环保卫生不达标,在出现引风机抢风现象时,会导致炉膛压力在正负之间快速变化,炉膛内的烟气和粉尘没有经过脱硝、脱硫和除尘处理,直接从未完全密封的锅炉本体位置喷出,对作业环境产生影响。

2、火电厂锅炉引风机抢风问题分析2.1 脱硫系统问题火电厂锅炉系统运行中,脱硫系统异常是导致引风机抢风的关键原因之一。

正常运行状态下,增压风机会抵消脱硫系统的阻力,增压风机、锅炉引风机之间能够形成串联关系。

在增压风机出力大于脱硫系统时,会对引风机产生助力作用,强化运行效果;但是在增压风机出力小于脱硫系统时,则会出现引风机对增压风机产生助力的现象,以此导致增加风机运行效果偏离设定要求,系统管网中的阻力明显增加,进而导致引风机抢风现象[1]。

在出现抢风现象时,会导致锅炉系统无法稳定运行,甚至出现安全故障,给正常生产运行带来较大损失。

2.2 锅炉漏风问题火电厂锅炉是整体性的系统,要确保引风机运行功能发挥出来,就必须要确保整体密闭性。

但是在实际运行中,由于设计、建设及维护等方面因素影响,必然会在某些部位出现不同程度的漏风现象。

例如在烟道和锅炉本体等部位,由于设计不合理导致的漏风现象较为显著。

在出现漏风现象时,会导致烟气体积膨胀,烟气流速提升;同时由于漏风现象存在,还会导致炉膛温度降低,燃料无法充分燃烧,烟灰产量显著增加。

受这些方面因素影响,在烟道尾骨受热区域,会出现较为明显的堵灰现象,锅炉无法正常运行,进而导致引风机抢风问题,导致锅炉系统停机,给企业带来较大经济损失。

2.3 烟囱通风力问题火电厂锅炉系统运行中,增压风机主要起到将锅炉烟尘排放至烟囱之外的作用,在实际运行中,需要利用自然通风力作为排放压力,只有在两种压力共同作用下,才能够有效解决烟囱阻力问题,达到良好的排放效果。

但是由于自然环境多变,自生通风力会随之不断变化,在烟囱高度不变情形下,自生通风力与烟气温度高低成正比关系,整体排放压力也随之变化。

如锅炉系统自身负荷下降,就会对自生通风力产生直接影响,烟囱阻力下降,在阻力小于自生通风力情形下,管网阻力会明显增加,最终造成引风机抢风现象。

2.4 烟道堵灰问题烟道堵灰是锅炉系统运行中较为常见的现象,也是火电厂锅炉引风机抢风问题产生的常见原因之一[2]。

在锅炉系统负荷变化幅度较大或煤种设计偏离设计情形下,都极为容易导致烟道堵灰现象发生。

在锅炉系统运行管理中,如出现这两方面问题,会导致煤种含有的硫分、灰分不符合锅炉运行设计要求,在燃烧中产生过多的铁离子及硫酸盐等物质,灰熔点非常熔点会在通过空预器、省煤器、过热器及再热器等部位时,由于运行参数不符合设定要求而产生堵灰结渣现象,由此导致管网阻力增加,必然会出现引风机抢风问题。

2.5 设计参数问题火电厂锅炉系统的安全稳定运行,必须要确保各项设备保持在设定参数要求范围内,但是在设计中,没有能够精准把握锅炉运行要求,所选用的引风机型号和某些运行参数不够精准,也会导致系统运行中出现某些方面偏差[3]。

同时在实际运行中,受运行控制及其他设备稳定运行要求,引风机运行参数通常需要进行细微调整。

在这些因素影响下,常会导致引风机出现抢风或失速现象。

在某些并联式引风机布置方式中,长时间在小负荷状态下运行,与失速区较为接近,一旦相关联的设备出现变动或异动现象,也必然会导致抢风现象发生。

3、火电厂锅炉引风机抢风问题的预防措施3.1 优化脱硫系统脱硫系统与增压风机在串联运行模式下,在某一设备出现故障时,都会由于相互助力作用发生影响运行效果。

尤其是在引风机对增压风机产生助力作用时,会导致平衡增压风机无法保持正常运行状态,增加管网阻力而导致抢风问题发生。

在实际运行中,应当采取如下方式做好预防:(1)合理控制引风机入口的烟值,将增压风机入口位置负压调整至合理数值,保持在0或0以下,以确保系统能够稳定运行。

(2)合理调整增压风机的导叶开度,如发现是由于脱硫系统导致的抢风现象,则需要及时调整导叶开度,确保负压数值稳定性、合理性,确保锅炉系统保持稳定,以有效解决抢风问题[4]。

3.2 避免锅炉漏风由于锅炉漏风造成炉膛温度降低,燃烧不完全导致大量烟灰出现,进而导致的引风机抢风问题,需要采用系统措施处理,在运行维护中,应当关注如下方面要点:一是选择合适的煤种,根据实际情况优化配煤方案,进行减少配煤中的灰分和硫分含量。

二是在空预器检修作业中,加装防磨套管,提升空预器耐磨性能,有效避免磨损现象。

三是合理控制烟气流速,避免空预器出现漏风现象,有效提升空预器运行性能。

四是使用非金属伸缩节代替传统金属伸缩节,优化烟道支架结构,有效提升锅炉系统密闭性[5]。

通过系统处理有效避免锅炉漏风现象,减少烟灰含量以规避抢风现象发生。

3.3 调节排烟温度烟气温度高低与自生通风力大小有密切关系,因此应当合理调整排烟温度,以更好的提升烟囱自生通风力,有效预防引风机抢风问题。

在锅炉系统运行中,如出现烟囱阻力小于自生通风力的现象,应当从如下两方面入手做好处理:一是调整锅炉内部炉膛燃烧工况,确保燃煤充分燃烧,有效调整排烟温度。

二是及时做好清理工作,避免烟囱尾部出现结渣及积灰现象,合理控制配煤中的硫分及灰分比例,有效提升燃烧充分性。

通过这两方面措施,实现对烟气温度的合理控制,尽量规避自生通风力对烟囱阻力的影响,有效避免抢风现象发生。

3.4 解决烟道堵灰烟道堵灰是锅炉系统运行中必然存在的现象,如处理不到位会直接导致引风机抢风现象发生。

因此在锅炉系统运行管理中,必须要采取有效措施避免堵灰现象过于严重导致的抢风现象。

在具体运行中,应当重点采取如下方面措施:(1)科学调节控制烟气流动速度,避免速度过慢导致的积灰严重现象。

(2)在锅炉停机检修时,必须全面处理烟道尾部的积灰,有效降低烟道中的阻力。

(3)在锅炉设计中,合理设计烟道受热面,避免由于设计不当在某一部位出现严重堵灰而对引风机产生不利影响[6]。

(4)优化锅炉引风机运行监控措施,及时了解锅炉入口压差,及时根据运行问题制定合适的处理措施。

(5)强化工作人员培训,提升责任意识和综合能力,及时准确把握引风机工作状态,在出现抢风问题时,能够在最快时间内发现问题并采取针对性处理措施。

3.5 优化设计参数在锅炉系统设计中,要从全局要求出发合理确定引风机参数,选择合适的生产厂家并系统分析引风机运行要求。

在引风机安装前,应当全面做好风量、风压等数值的实验和测试,准确把握引风机的运行性能,在实际运行中能够合理调整引风机参数,确保系统整体运行参数保持合理性,避免在实际运行中出现抢风现象[7]。

在运行过程中出现由于参数不准确造成的抢风现象,应当利用模型做好分析,找准参数变化的原因并做好优化,通过新设备和新技术应用,确保系统整体保持平衡运行状态,优秀避免抢风现象发生。

4、结束语电厂引风机抢风现象对锅炉系统安全稳定运行具有直接影响,对生产运维人员而言,必须要切实转变传统工作理念,优化生产管理方式,采取有效措施预防抢风现象发生,避免抢风问题对生产作业安全产生的影响,以此才能够推动电厂生产安全管理水平不断提升,为企业经济效益实现奠定良好基础。

参考文献[1]柯志山.浅析1050MW轴流式汽动引风机抢风问题[J].自动化应用,2019(10):19-21.[2]星全锦.火电厂锅炉引风机抢风问题与应对措施分析[J].化工管理,2019(15):155-156.[3]林岩,宋金礼,冷杰等.1000 MW机组锅炉引风机抢风现象分析及改进[J].东北电力技术,2019,40(02):52-53+57.[4]冯仁海,郑利,闫海静.300MW燃煤电站锅炉轴流式引风机抢风的原因分析及处理[J].发电与空调,2017,38(05):51-54.[5]张立敏,高永翔.烟气再循环与炉膛压力自动控制应用研究[J].自动化技术与应用,2020,39(12):24-27.[6]霍霖.电厂锅炉引风机故障的原因与维修措施分析[J].集成电路应用,2022,39(11):158-159.[7]刘雄.电厂锅炉引风机故障原因与维修技术探究[J].设备管理与维修,2021,No.501(16):53-54.。

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