引风机动叶调节装置故障原因浅析与处理

田宇鹏

（大唐彬长发电有限责任公司 陕西咸阳 712000）

引风机动叶调节装置故障原因浅析与处理

田宇鹏

（大唐彬长发电有限责任公司 陕西咸阳 712000）

引风机动叶开度对机组安全运行具有重要影响。当动叶发生异常时，引风机自身工况和炉膛压力将会产生巨大波动。以彬长电厂国产600MW超临界空冷汽轮机组生产实际中出现的引风机调节装置故障为例，着重分析故障原因，并梳理归纳出防范措施和事故预案，对机组生产安全具有实际意义。

动叶开度；故障原因；防范措施

锅炉运行中，风机的工作状况将随锅炉的负荷变化而变化，以适应不同负荷时锅炉对风量的实际需要。引风控制的任务是保持炉膛负压在规定的范围之内。引风机动叶调节装置通过改变风机叶片的角度，来实现改变风机工作点和调节炉膛压力的作用。引风机动叶调节装置故障，可能造成风机失速，管道喘振等不利后果。对于负压燃烧锅炉而言，如果炉膛压力接近于大气压力，则炉烟往外冒出，能源浪费且影响设备和工作人员的安全；反之，如果炉膛压力太低，又会使大量的冷空气漏入炉膛内，降低炉膛温度，增大了引风机负荷和排烟带走的热量损失，直接影响锅炉燃烧的稳定性、经济性和安全性。不难看出，引风机动叶调节装置的故障有可能造成机组负荷被迫降低，甚至触发炉膛压力MFT主保护动作，在生产实际中分析其故障原因，并做妥善处理，具有重要的实际意义。

1 研究对象

大唐彬长发电有限责任公司Ⅰ期工程的引风机目前使用上海鼓风机厂生产的SAF双级动叶可调轴流式风机。风机叶片安装角可在静止状态或运行状态时用电动执行器通过一套液压调节装置进行调节。

动叶片在运行时通过液压调节机构可以改变叶片的安装角并保持在一定位置上。该装置由叶片、曲柄、活塞、缸体、轴、主控箱（即控制阀）、带齿条的反馈拉杆、位置指示轴、错油门滑阀、控制轴等组成。液压缸的轴线上钻有5个孔，中心孔用于安装位置反馈杆，此反馈杆一端固定于缸体上，另一端通过轴承与反馈齿条连接，反馈齿条带动输出轴（显示轴），输出轴与一传递杆弹性连接在机壳上显示出叶片角度的大小，转换成电信号引到控制室作为叶片角度的开度指示。反馈齿条又带动传动控制滑阀（错油门）齿条的齿轮，使控制滑阀复位。液压缸轴中心孔周围的4个孔是使缸体做轴向往返运动的供油回路。叶片装于叶柄的外端，每个叶片可用6个螺栓固定在叶柄上，叶柄由叶柄轴承支承，平衡块用于平衡离心力。图是叶片液压调节装置示意图1。

2 引风机动叶故障案例及原因分析

2.1 案例一

2.1.1 故障现象

1A、1B引风机出现动叶开度偏差、电流不一致现象，1B引风机动叶开度68%，电流180A，1A引风机动叶开度55%，电流192A。之后，1B引风机电流突降至140A，CRT上动叶开度68%无变化；1A引风机电流增至265A。停运1B引风机后，锅炉专业就地检查1B引风机动叶开度机械指示范围为-44～4°，与初始设置-40～10°不一致。

2.1.2 原因分析

图1 液压调节装置示意图

伺服阀和机壳的扁铁拉条的螺栓松动，伺服阀摆动。控制头下方的螺孔是盲孔，螺栓过长，检修中易造成连接假象，同时风机振动导致螺栓松动，使伺服阀摆动，伺服杆连接簧片扭力增大，对簧片造成冲击进而引起材质断裂，以致动叶位反与执行机构动作不同步。曾经发生过风机静叶执行机构连杆脱落，造成静叶关闭的类似情况。在运行中，设备始终有晃动和振动，设备老化容易产生断裂、脱扣等情况。

2.2 案例二

2.2.1 故障现象

负荷596MW，主汽压力24.3MPa，再热汽压力4.15MPa，主再热汽温560℃/566℃，给水流量1775t/h，给煤量228t/h.1A引风机动叶由53%开始突然关闭，1B引风机动叶由53%开至63%，炉膛压力突增最大达到1671Pa，锅炉MFT，首出炉膛压力高高；汽轮机跳闸，1号发变组跳闸。检查MFT动作结果正确，汇报值长。停运A侧送引风机。

2.2.2 原因分析

引风机动叶执行机构就地控制旋钮置于关闭位，控制方式旋钮从远方位误动至就地位，导致1A引风机动叶17s内关闭，1B引风机动叶从1000Pa时才开始动作，跟踪不及时，且单台引风机出力不足以承担当前负荷，导致炉膛负压超过1650Pa，MFT保护动作。

3 引风机动叶故障控制措施

3.1 运行措施

3.1.1 案例一

运行期间出现引风机动叶开度与电流不匹配的情况，在加负荷期间，故障侧风机电流突然下降，同时对侧风机电流急剧升高，两侧风机风量不平衡，继续维持可能会产生弱侧风机失速的情况。经调整无效后，采取降低负荷，停运故障侧风机的处理方案。

（1）现象：

①风机出口压力、流量及电机电流下降或大幅度波动。

②振动增大。

③两台引风机并列运行时，负荷分配不均匀，流量小的风机易发生失速。

（2）处理：

①立即投入等离子或油枪稳燃，撤出失速风机自动并关小动叶开度，并相应降低机组负荷。

②若风机并列操作中发生失速，应停止并列。尽快关小失速风机入口导叶，查明原因并消除后，再进行并列操作。

③检查确认风机运行正常，重新增加导叶开度，恢复风机出力，并避开失速的工况。

④若出现失速现象且在2min内不能够消失，则应立刻停止该引风机，降低机组出力的同时，监视并调整好另一台引风机运行工况。

3.1.2 案例二

引风机动叶执行机构误关，炉膛压力急剧升高逼近保护值，事故过程在17s内发生，未及时发现，且单台引风机出力已不能承担满负荷，事后分析可以采取打跳同侧送风机，人为紧急手动触发RB动作的方式进行挽救，但此种方法风险极大，可能直接造成炉膛灭火，对于已经逼近于MFT跳闸条件的极端情况下，存在理论上的转机。

（1）现象：

①运行中的一台送风机（引风机）跳闸，通风组联锁投入时对应侧引风机（送风机）联跳。

②“RB”声光报警，CRT上显示相应风机已跳闸。

③机组控制方式自动转为TF方式。

④炉膛负压波动，蒸汽流量下降，发电机功率下降。

（2）处理：

①确认跳闸风机进出口挡板、动叶关闭。检查进出口联络挡板开启。

②检查运行的送（引）风机调节动叶自动开大，注意监视电流在额定范围内。检查炉膛负压正常。

③确认机组控制方式切至TF，检查LDC负荷指令减至相应值，确认汽机调门快速关小以维持主汽压力。

④确认相应磨煤机已联锁跳闸，保留三台磨运行，燃料量与负荷指令对应。

⑤若油枪及等离子未自动投入，手动投入稳燃。

⑥注意省煤器入口流量的调整，保证水煤比不失调。

⑦注意主、再热汽温的调整，避免汽温下降过快。

⑧检查炉膛压力、除氧器水位、热井水位调节正常。

⑨检查轴封汽压力、温度正常，检查主机振动等参数均在正常范围内。

⑩尽早查出故障原因，确认故障消除后重新启动跳闸设备，恢复机组正常运行。

⑪若运行风机出力不足应手动继续减小磨煤机出力并相应降低负荷。

⑫若运行风机出力尚有余度应待RB复位后依运行风机出力带负荷。

3.2 检修措施

（1）液压缸中心找正应符合要求。要保证液压缸圆跳动允许误差0～0.03mm，在紧固螺丝后进行复检。应固定好限位螺丝并留出合适的限位余量，以保证限位装置工作正常。

（2）将固定螺母的外侧增加一个防松脱销钉。

（3）控制头和机壳的扁钢连接牢固，避免控制头摆动。连接输入、反馈轴时应保证联轴节两端面平行，螺栓要拧紧。控制头和机壳的扁钢连接牢固，防止控制头运行中摆动。

（4）消除风机异常振动源，降低风机振动，减少振动对风机液压调节系统造成影响。

（5）将执行机构连杆关节轴承及铰轴组件处加以检查，予以润滑、紧固，对引风机连杆进行点焊加固处理。

（6）待风机停运后内部检查进口导叶磨损及开度是否一致，调节进口导叶开度，避免导叶不同步。

（7）检查执行机构驱动，并紧固螺栓。

（8）出现引风机动叶执行机构卡涩现象时，应派人至就地检查设备状态，并对油质进行过滤，在与盘前有效沟通的前提下，就地手动开关动叶，活动至正常后，依照对应表1调整风机动叶至适当状态。

（9）为了防止就地误动的情况发生，可以加装防护装置，并尽量使用不带自保持功能的电动执行机构。

（10）热控关于引风机动叶指令与反馈值达到50%偏差时才跳出自动，现将偏差值设定在10%即跳出自动，并弹出报警，便于运行及时发现故障。

（11）如果调节时，液压缸速度明显滞后伺服电机速度，且液压油压力较低，可以重新整定溢流阀压力。

（12）若风机在运行中叶片开度不受控制，需检查旋转油封与拉叉的连接部分以及调节轴的摩擦面是否起作用。

表1 引风机动叶开度对照表

4 结论

引风机动叶调节装置作为炉膛压力最为直接的影响因素之一，对机组安全稳定运行起到至关重要的作用。动叶随着工况变化调节频繁且处在恶劣的烟尘环境中，容易受到老化磨损，震动异常，油质变化等影响，平时应认真检查动叶执行机构结构完整牢固，对容易松动的部位进行点焊加固。易损件应定期更换，以保持设备状态良好。在调试期间应总结出动叶开度与就地实际经验值，方便在故障情况下就地操作使用。动叶投入自动后，指令与反馈的跳出设定应在合理范围内，便于运行在第一时间发现故障，日常监视中应密切关注动叶指令、反馈与引风机电流的匹配情况，遇到突发事件应采取必要手段维持炉膛压力稳定，恢复过程应缓慢进行，保持燃烧稳定。

[1]刘建华.引风机动叶调节故障原因及对策[J].中国设备工程，2013（12）.

[2]林邦春，余洋.轴流风机动叶调节机构常见故障及判断方法[J].热力发电，2013（08）.

[3]《一、二号机组集控运行规程》（Q/CDT-BCPC1051151-2010）.

[4]《大唐彬长发电有限责任公司锅炉设备说明书》.

[5]大唐彬长发电有限责任公司引风机动叶故障处理报告.

TM621.2

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1004-7344（2016）09-0059-02

2016-3-10