300MW燃煤电站锅炉轴流式引风机抢风的原因分析及处理

冯仁海， 郑 利， 闫海静

（十里泉电厂，山东 枣庄 277103）

300MW燃煤电站锅炉轴流式引风机抢风的原因分析及处理

冯仁海， 郑 利， 闫海静

（十里泉电厂，山东 枣庄 277103）

针对燃煤电厂锅炉，因系统改造等因素影响，导致并列运行的轴流式风机频繁发生抢风的异常，通过对生产现场实际进行全面系统分析，采取优化空预器吹灰方案、对脱硝喷氨格栅调平等措施，降低烟道系统阻力后，彻底解决了生产中的一大“顽疾”。该成功经验和科学做法具有较好的推广和借鉴意义。

引风机； 抢风； 原因分析； 处理

0 引言

十里泉发电厂#6锅炉为某锅炉厂采用美国CE燃烧工程公司技术制造，型号为HG1021/18.2-YM9的燃煤锅炉。为达到国家最新的环保排放标准，于2011年4月，对#6锅炉进行低氮燃烧改造，对原电除尘器进行了电-袋增容改造，同步将引风机改造成静叶可调轴流风机，并进行变频节能改造，实现引风机变速调节。在2013年5月又进行了脱硝装置改造，即在省煤器与空预器之间增加了SCR脱硝装置，于同年7月脱硝改造完成并投入运行。

1 机组运行存在的问题

该发电厂#6锅炉经上述改造后，并联运行的引风机经常发生抢风异常，2013年12月至2014年1月，#6锅炉引风机共发生7次抢风，累计123.7h。每次异常发生后，机组被迫降低负荷运行，无法满足电网对负荷的调度要求。引风机发生抢风，导致炉膛负压快速严重变正且剧烈波动，锅炉本体关闭不严的观火孔、检查门等处向外喷出大量火焰，将炉墙周围的热控电缆、元件烧损，影响燃烧器火检信号、一次风速等多种热控信号无法正常工作。炉膛负压的剧烈波动，威胁锅炉的燃烧稳定和安全运行，同时，还可能会造成引风机因超出力运行使电机被烧坏，甚至导致锅炉MFT保护动作跳闸。

2 异常原因分析及处置措施

针对机组存在的以上异常现象，为彻底消除该异常隐患，确保机组能够长期、安全、稳定运行，通过查阅设备资料、开展现场系统检查等活动，对相关数据进行统计和分析，采取系列有效技术措施后，将引风机的抢风异常彻底消除。

2.1 引风机抢风的时间统计

通过对#6锅炉引风机2013年12月至2014年1月抢风时间统计和分析（见表1）得出，抢风率=61.85/（24×31）×100%=8.31%，抢风率=月平均抢风故障时间/月机组运行时间。

表1 #6锅炉引风机抢风时间统计Tab.1#6 Boiler induced draft fan scrambling time statistics

2.2 引风机抢风的主要原因分析

针对锅炉并联运行的轴流式引风机发生抢风的原因，参照风机特性曲线、查找风机实际工作点位置，进一步分析发现，风烟系统阻力增大是导致#6锅炉引风机发生抢风的主要原因，人员操作不当等其它原因为次要影响因素（见表2）。

表2 #6锅炉引风机抢风原因统计Tab.2#6 Boiler induced draft fan scrambling causes statistics

对#6锅炉风烟系统的空预器、电袋除尘器、脱硝系统的进出口差压进行统计分析发现，随机组运行时间的增长，空预器与电袋除尘器的阻力增加过快是造成引风机抢风的主要因素（如图1所示）。

图1 #6锅炉空预器、电袋除尘器、脱硝系统进出口差压变化趋势图Fig.1 #6 Boile air preheater,electric bag filter,denitrification system import and export differential pressure trend

通过以上发现可以看出，风烟系统阻力增加这一因素占比达99.03%，只要解决影响风烟系统阻力增加的主要因素,抢风故障就可以大幅减少，通过相关技术措施的实施，消除引风机抢风异常是切实可行的。

2.3 空预器差压增大的原因分析及处理

2.3.1 空预器吹灰方式的影响及方案优化

对2013年7月至2014年1月期间，#6锅炉A、B侧空预器差压平均完成值进行统计、分析（见表3）看出，其差压值在多数运行时间内，高出改造的运行差压值，且高出了其合理控制值1000Pa的范围。同时，通过相关数据分析发现，原吹灰规定已不能满足现工况要求。

表3 #6锅炉空预器差压完成值统计Tab.3 #6 Boiler air preheater differential pressure completion value statistics

针对该影响因素，结合生产现场实际，对空预器吹灰方案进行了优化和完善，

（1）提高空预器吹灰汽源压力，将空预器吹灰汽源压力由1.1MPa提高到1.5MPa；

（2）增加空预器蒸汽吹灰频次，由原每天早班和前夜各吹灰一次，改为每班吹灰一次；

（3）优化空预器吹灰方式，为增强吹灰效果，吹灰方式由原来自动两侧同时进行，改成手动、单侧进行，确保吹灰汽源压力能够满足要求。

（4）增设空预器声波吹灰系统，在A、B空预器的热端，同时增加空预器声波吹灰器，保持连续吹灰。

2.3.2 脱硝系统喷氨均匀性影响与调平

导致#6锅炉A、B空预器出现压差增大的原因，还有可能是新投运的脱硝系统的氨逃逸高，造成空预器发生积灰堵塞所致。于是组织对A、B侧SCR系统烟气流场与喷氨量分布情况进行现场测量和试验（测量数据见表4）。

表4 调平前#6锅炉A、B侧SCR系统烟气流场与喷氨量测量数据Tab.4 #6 Boile A B side of SCR unbalanced gas flow field and spray ammonia measurement data

由现场标定结果看出，A、B侧的喷氨格栅喷氨量存在不均匀性。烟气流场与喷氨量分布不匹配，导致局部氮氧化物浓度分布不均匀，存在脱硝装置局部氨逃逸高的现象，造成空预器换热元件因积灰阻力增大，差压升高。

针对该影响因素，委托电力科学院组织对该喷氨格栅喷进行全面、细致的测量和标定，通过现场试验的方法对各喷氨格栅的喷氨量进行调整，对脱硝装置出口氮氧化物浓度进行调平，均匀性大幅提高，喷氨量和氨逃逸率明显降低（见表5）。

表5 调平后#6锅炉A、B侧脱硝系统烟气流场与喷氨量测量数据Tab.5 #6 Boile A B side of SCR balanced gas flow field and spray ammonia measurement data

通过对运行操作和调整进行排查发现，机组运行工况发生较大变化时，尤其是机组在低负荷运行期间，因操作调节不及时造成运行氧量控制偏高，上部燃尽风和主燃区配风方式不合理，使炉膛出口氮氧化物浓度保持较高，为脱硝系统的喷氨量增大、氨逃逸升高埋下隐患。为消除该因素影响，运行人员结合机组运行实际情况，及时优化和完善#6锅炉燃烧调整措施，并跟踪监督落实。同时，督促热控专业对#6锅炉送风机“自动控制”进行优化，确保运行氧量控制合理。

2.4 电除尘差压升高原因分析及处理

通过近期相关运行数据统计分析发现，新改造的电袋式除尘器运行差压较之前明显升高（见表6）。经全面分析和现场检查发现，原电除尘留作备用的湿式除灰落灰管道内，还有水封介质运行，保持负压运行的电袋除尘器通过该落灰管吸入大量水汽，导致除尘布袋表面湿度增大而吸附大量烟气中灰尘，导致该除尘器阻力大幅增加。

表6 #6锅炉除尘器运行差压值统计Tab.6 #6 Boiler dust collector operating differential pressure statistics

结合该项影响因素，及时组织将除尘器所有留存的湿式除灰落灰管口进行封堵，并制定计划利用机组停运机会全部割除。

3 结论

通过以上系列技术攻关活动的开展，从现场现状调查、技术讨论、制定应对技术措施和组织实施、效果检验等工作，较好地解决了#6锅炉引风机抢风的问题，抢风故障大幅降低。机组设备系统、运行方式得到合理优化的同时，机组安全稳定运行的基础进一步得到夯实，实现了机组安全和效益的双赢（见表7）。

表7 #6锅炉实施前后引风机抢风率对比Tab.7 #6 Boiler before and after the implementation of the wind fan ratio comparison

4 经济效益分析

4.1 经济效益及计算

（1）通过机组实时数据系统，统计出2013年12月至2014年1月期间，因#6锅炉引风机抢风而被迫降低机组负荷时间为123.7小时，平均降低机组负荷6.0万KW/h，共计损失电量约742.2万KW/h，按每度电（KW/h）上网净利润0.16元计算，共计损失118.752万元（见表8）。同时，因引风机抢风故障消除，可挽回热控元件损失约31.9万元（见表9）。

（2）购置、安装2台空预器的声波吹灰器供计发生费用为95万元。

由以上统计可以得出，技术实施后所获得的经济效益为：

118.752+31.9-95=55.652（万元）

表8 电量损失效益Tab.8 Power loss benefit

表9 热控元件损失费用Tab.9 Loss of thermal control components

5 结语

通过该技术攻关活动的开展，彻底消除了机组存在的生产隐患，进一步净化机组安全生产环境，夯实了#6机组稳定运行的基础，实现了机组的固本强基，为确保机组长期、安全、高效运行提供重要保障。同时也进一步丰富了运行人员工作经验，提高了解决生产问题的工作能力，同时为其他同类型的机组解决该类问题的提供了科学依据和成功借鉴经验。

[1]QW/04.17.00.0101-2014.十里泉发电厂330MW机组集控运行规程[S].

[2]毛正孝.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,2002.

Cause Analysis and Treatment on the Problem of Scrambling for Air of Axial in-duced Draft Fans in 300MW Coal-fired Power Plant

FENG Renhai， ZHENG Li， YAN Haijing
（Shiliquan Power Plant，Zaozhuang 277103，China）

This paper is aimed at coal-fired power station boilers with the problem of scrambling for air often occurred in the axial in-duced draft fan which is existing between the fans connected in parallel operation，due to the factors such as system reform.Through the overall system analysis of the production site,optimizing the air preheater sootprogram,leveling ammonia injection grid,and other measures,reduce the resistance of the flue system,we have completely solved thequot;stubborn diseasequot;in production.The successful experience and scientific practice has a good significance to generalization and reference.

Suction fan； Scrambling for air； Cause analysis；Treatment

TM621.2

B

2095-3429（2017）05-0051-04

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.05.012

2017-08-04

冯仁海（1972-），男，山东滕州人，本科，高级工程师，锅炉运行专工，主要从事火电机组运行节能管理及电站锅炉燃烧优化调整工作；

郑利（1981-），男，江苏徐州人，本科，技师，十里泉发电厂集控运行班长；

闫海静（1976-），女，山东威海人，本科，助理工程师，十里泉发电厂化学运行主管。