电厂一次风机失速原因分析及处理措施研究

郑 彦

（神华（福州）罗源湾港电有限公司，福建福州 350000）

0 引言

随着电力系统的商业化程度不断提升，节能降耗、机组稳定运行成为电厂市场竞争的关键。电厂的一次风机是电厂锅炉燃烧系统的重要设备，通过一次风机将环境中的空气一部分送到空预器加热后的热一次风，与另一部分冷一次风混合，用于干燥及输送煤粉。一次风压由总燃料量决定，直接关系到机组发电量的调节与经济运行的效果。

在实际运行过程中，如果出现一次风机的失速异常，将对于机组的安全稳定和经济运行性就会产生较大影响，因此需要对一次风机的故障进行分析，并对故障的处理措施进行说明，以期更好地预防和应对此类故障的出现。下面主要结合某电厂出现的一次风机失速的具体经过情况，对一次风机失速的处理和预防措施进行分析和说明。

1 电厂一次风机失速经过分析

故障一次风机设备的型号为ANT-2063/1250N。其中一次风机的动叶可进行调整，TB 点的工况风量为727.9 t/h，THA 点的工况风量为560 t/h，TB 点的工况风机全压为16 647.9 Pa，THA 点的工况风机全压为11 630.1 Pa。故障出现的时间为2018 年3 月。下面为具体的故障经过。

（1）机组出现故障前的运行工况。4#机组有4 台磨煤机，编号分别为A、B、C、D，其中有功功率为1016 MW，总风量为3286.85 t/h，实际的总煤量为387.85 t/h，炉膛负压为-62.22 Pa，主蒸汽的压力和温度分别为25.97 MPa、600.71 ℃。一次风机A 的电流为179.19 A，开度为60.59%，出风总量为492.24 t/h；一次风机B 的电流为184.12 A，开度为61%，出风总量为508.61 t/h。

（2）事故发生经过。3 月15 日7：48，机组运行人员发现4#炉热一次风母管压力出现波动大的情况，进而造成蒸汽的温度和压力不稳。运行人员发现异常，并进行了故障上报。3 月16 日9：20，热控机组工作人员对4#炉母管进行了吹扫，并对管路进行了检查。9：49，热控负责人将4#炉1#一次风母管压力强制到9.26 kPa，一次风母管压力2 强制到9.31 kPa，一次风母管压力3 强制到9.33 kPa。该强制工作在中控DCS 人员配合下完成。在完成上述指令后，4A 一次风机动叶指令开度为62.43%，4B 一次风机动叶指令开度为62.43%。由于两风机的开度均存在正偏差，因此动风叶指令逐渐增加。与此同时，热控人员对1#、2#、3#一次风母管压力的变送器仪表进行了吹扫。10：22 完成吹扫，压力变送器投入使用。

10：23，4#风机的负荷量为1015 MW，监控界面发现4B 一次风机的电流由230 A 降低至165 A，出口风量由525 t/h 降低至0 t/h，压力从13.8 kPa 降低至8.2 kPa；4A 一次风机的电流由231 A 提高至243 A，出口风量由530 t/h 降低至777 t/h。由此可以判断4B 一次风机无出力。运行人员立即进行了降低负荷处理，将4A、4B 一次风机动叶自动解除，退出4#机组的DCS，手动调整4A 和4B 一次风机的动叶开度，并通知了热控和设备人员检查风机的实际情况。

4#机组运行操作人员得到指令后，将4#炉的燃料主控切断，手动关闭磨煤机，进行降低负荷处理，目标值为500 MW。在4#机组负荷降低至800 MW 时，4B 一次风机出力突然增加，而4A 一次风机的出风量降为0，判断出现4B 一次风机抢风异常，及时对两风机的动叶进行调整，维持风机的出风压力在8.5 kPa。在机组负荷降低的调控中，主蒸汽的温度降低为556 ℃，再热蒸汽温度为560 ℃，及时进行了调整，蒸汽温度维持稳定至正常值。在机组负荷完成目标负荷，降低至485 MW 时，4A 机组退出运行，4B 一次风机运行正常，压力维持在8.5 kPa，制粉系统运行正常。之后，热控人员对1#、2#、3#一次风母管压力进行了强制点恢复，风机此时处于手动调整状态，不影响风机的运行状态。完成上述操作后，将4A 风机进行了重新并入，并维持出风压力为9 kPa 左右，观察制粉系统运行正常。11：10 左右，4A 和4B 一次风出口风量恢复正常，分别为419 t/h 和430 t/h，此时机组的运行负荷为502 MW，风机动叶自动投入使用，DCS 投入使用。

2 电厂一次风机失速原因分析

热控负责人将4#炉1#一次风母管压力强制到9.26 kPa，2#一次风母管压力强制到9.31 kPa，3#一次风母管压力强制到9.33 kPa。该逻辑的设置3 个测点值为3 取中方式，因此4#炉一次风母管压力设定值为9.31 kPa，而一次风机的设定值为9.35 kPa，两者存在0.04 kPa 的偏差。经过DCS 计算后，生产0.2 kPa 的SP 值偏差。由于风机的调控处于自动调整状态，由于偏差一直存在，导致风机的动叶开度一直处于持续输出的状态。10：22，两风机的开度增亮达到14.5%，达到76.83%。根据一次风机厂家的有关资料，此时的4A 风机已经超出THA 点和TB点工况，两台风机开度达到76%以上时，即进入风机的失速区，此次4B 一次风机出现的失速，是导致4#机组一次风机失速抢风的直接原因。

热控人员考虑到将4#炉1#、2#、3#一次风母管压力分别强制点进行控制，但未考虑到强制后对于一次调风系统可能造成的影响，存在工作前的辨识不到位的情况。当班班长未能选择合适的消缺时机进行调整，工作安排不合理。在保电期间，相关的管理人员对于本次消缺工作不重视，未能按照风险管控措施进行控制，也未对相关人员提出有效的提醒。

3 避免一次风机失速的措施

（1）对1#、2#、3#一次风母管压力过程进行强制的风险评价，并在相关操作上举一反三，同类型涉及到保护联锁退出的工作票办理和监督方面进行风险预防措施制定，严格管控工作票的签字和监督工作。保证签字必把关。

（2）对于重点测点的保护投退工作制定管控措施，工作前组织风险交底会议。

（3）对相关人员进行培训教育，重新学习。工作负责人和工作签发人相关的职责，完善风险预防措施，对于存在保护投退工作的风险预控票作为重点工作进行管理。

（4）加强专业技术培训，特别为DCS 自动、保护联锁方面的学习和培训，每周至少完成1 个设备或者控制回路组态逻辑的学习和风险点的评估，并直接将实际的运行情况与绩效联系。

（5）热控专业所涉及的保护、逻辑的作业，均需要认真学习逻辑控制图和说明书，做到按图纸作业，规范工作习惯。

（6）运行人员重点关注已经批准的工作票和消除内容中涉及到测点参数异常的盘前监视工作，并且与检修人员保持信息的畅通。

4 结语

结合某电厂实际出现的一次风机失速异常的情况，对事故发生的具体阶段和关键点以及直接原因和间接原因进行了分析说明，结合事故预防和控制的关键点进行了改进措施制定，通过不断的改进，机组的运行稳定性将会得到很大提升。另外，规范工作人员的工作态度和工作行为、方法，也可以进行操作的制度化管理，减小事故发生的概率。