发电厂 #1机组引风机B的失速与喘振分析

摘要 本文阐述引风机失速与喘振的形成机理，结合XX发电厂#1机组引风机B的失速问题，分析了失速与喘振的原因，同时建议可能的检查及整改措施。

关键词 轴流式通风机；失速；喘振

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）88-0085-02

0 引言

XX发电厂#1机组以成都电力机械厂生产的AN系列静叶可调轴流通风机为引风机。从风机所具有的驼峰形性能曲线特点来看，风机存在不稳定性。也就是说，在任何工作点，风机的工作稳定性不是一成不变的，在调试和生产过程中多次发生引风机失速及喘振等现象。影响机组稳定运行，对电厂的安全运行危害很大。本文就现象的发生机理，以及处理办法进行了探讨，旨在对相关领域的研究提供若干参考资料，提高设备的安全使用率。

1 引风机失速产生的机理

2 引风机喘振的产生机理

如果风机挡板处于高度张开的状态，那么会增大进入风机的冲角，当冲角大于一定临界值时，便会形成涡流区。且冲角越大，其出现的失速现象越严重。在此时，流动阻力增加、压力降低，甚至出现叶道阻塞的情况。流动处于较为恶劣的工况，会出现明显的压力降低，而此时，如果管网处于较大容量的状态，其压力会为序在较高值的幅度，而非立即同时降低。这样一来，风机出口压力小于管网压力，恶化了气体流动性。且气流前进的动力不满足回冲趋势，那么便会造成气流倒流的情形。对于出现的倒流，会在叶栅间逐渐的消失，气流也会逐渐恢复正常状态。管网系统出现周期性振荡现象，即形成风机“喘振”，因而失速是引发喘振发生的诱因，但失速不一定会喘振， 喘振是失速恶化的宏观表现。

3 失速和喘振机理的工程应用分析

1）引风机p-Q性能曲线是带有驼峰形状的曲线，风机静叶每一开度都有一条与之对应的曲线，每一条曲线都具有一个最高风压点，即临界点，所有临界点组成失速线，失速线左侧区域为禁止运行区，这一不稳定工作区称为喘振区。如进口流量太小，会产生旋转失速，会出现出力下降过快或振动突然加剧，在失速下运行将会增加某些部件的负荷，特别是叶片，喘振可使叶轮压盘螺栓被震断或震松。

2）A、B处于并列运行的状态，现假设工作点的差别是微小的。A、B两台引风机在对应入口静叶开度、对应流量、对应出口全风压，风机的工作点位于p-Q性能曲线失速线右侧区，风机处于稳定状态运行，即使两台风机入口静叶开度不一致，有偏差，也能稳定运行，而且在入口静叶开度较大时裕度更大。这时相应工作点要下移，当A，B引风机的工作点下移到一定位置，这时B引风机系统上升达到了喘振的边缘。此状态下系统压力一旦出现波动，系统压力与B引风机就会产生一个微压差。即使B引风机处于实际喘振过程中，受B风机喘振影响，系统压力有所下降，且A引风机静叶开度加大，A引风机工作点沿p-Q性能曲线右移，出力急剧增加，炉膛负压由A引风机维持。这一过程在低负荷下出现的可能更大，因为其p-Q性能曲线允许变化的裕度很小。

4 B引风机失速的实际分析

两台风机进口导叶调节不同步，相互有两秒以上的动态迟延，在进口导叶开度较小时，加重了两台风机工作点存在微小差别， 并且两台引风机出口系统相连，系统管网阻力除去脱硫系统挡板的扰动，更主要的是两台风机出力不同的相互扰动，这一过程使的开大风机静叶时1B引风机更易进入失速喘振边缘。

2）工况变化时引风机控制调节方面质量很差，扰动过大。MCS控制逻辑使处于失速报警的风机进一步过渡为实际喘振。

#1机组在工况变化时，引风机自动调节很差，启停磨或加减负荷都会使炉膛负压波动剧烈，尤其在低负荷时燃烧充满度不够，少许煤量，风量，燃烧的变化炉膛负压变化很大，与处于自动调节的引风机形成互耦，进口导叶来回大幅波动，较长时间无法平稳，对于A，B引风机并列运行，增加了数倍次数的工况扰动，在进口流量很小的情况下，可能使容易失速的风机达到喘振的边缘，即使是某个叶片因外形或安装角发生失速而并非是所有叶片，但开关量失速信号报出，对MCS控制逻辑来说，发生失速的风机自动切除，进口导叶自动向下关回7%后维持手动不变，另一台风机自动调节，因为是在开大风机静叶过程中出现的失速信号，该风机静叶开度指令加大，出力急剧增加，炉膛负压由该引风机维持，而发生失速的引风机全风压崩溃，风量倒流入风机，风机处于实际喘振中。另外，脱硫系统增压风机动叶调节摆动对引风自动调节构成扰动。

3）实例分析

（1）引风机 1B 发生的失速实例

（2）1B 引风机失速问题的检查与整改

①精细调整两台风机叶片真实角度，重新调整进口导叶，检查执行器的组装，拧紧固定螺钉；

②检查调整叶片的偏差。对于旋转脱流现象，其主要的诱因就是风机同级叶片存在一定的角度偏差；

③检查调整风机叶顶动静间隙的偏差 。在动静间隙过大的工作情形下，容易出现风机作用点上移，而出现失速等问题。通过精细调整使风机的抗失速性能得以明显提高；

④控制方面改进引风机自动调节质量，避免发生反复过多的扰动，改进MCS控制逻辑，使风机出现失速信号时能够及时调整两风机静叶开度，消除失速信号，避免落入喘振区。运行方面加强监视和调整，根据风机电流设置合理的开度偏置使两台风机工作点存在的差别不要过大，以目前运行来看，根据风机电流调整1B引风机入口静叶开度比1A 引风机开度大8%有助于降低1B引风机失速发生的可能性，相反则增加失速发生的可能性且可能在静叶开度较大时发生，且根据负荷相对应入口静叶开度的大小，及时调整开度偏置量（因其与风机电流非线性），并列风机时严格按照运行规程执行，将正在运行风机的工况点（风量和风压）向下调至风机失速线最低点以下（见风机特性曲线）。调节发生失速风机进口导叶，调至与正在运行的那一台风机的开启角度相同、电耗相同，使两台风机的风量风压相一致，失速信号消失。同时进一步打开两台风机的导叶，直至所需工况点为止。