大型火电机组引风机的状态检修研究

张春阳

摘  要：大型火電机组引风机作为火电厂发电环节重要组成部分，若能加强对引风机状态检修，能够减少引风机故障率。在此之上，本文简要分析了大型火电机组引风机的特征参数，经由组建状态检修数据库、状态预警模块完善设计、评估状态运行风险、开发性能监测软件等方法的实施，即可保障引风机优良运行状态。

关键词：大型火电机组;引风机;状态检修;预警模块;性能监测软件

前言：在大型火电机组中，引风机作为排除高温烟气，保证火电机组正常运行的辅助设施，能够提升炉膛负压稳定性。作为火电机组运行中的重要部件，应当制定科学的状态检修计划，应对引风机故障风险，借此通过状态检修设计措施，确保引风机在火力发电项目中表现出应用优势，增加状态检修计划可行性。

1、大型火电机组引风机的特征参数

在大型火电机组发电过程中，引风机在运行期间，能够为锅炉燃烧中产生的高温烟气提供排除渠道。在状态检修设计期间，应当全面采集特征参数，增加状态检修实效性。于状态检修作业中，引风机运行状态相关参数可细分为下述几项，即出入口烟气温度、绕组温度、轴承温度（前、中、后轴承）、水平振动、出入口烟气压差、入口烟气压力等。实际上，一旦引风机出现故障后果，往往会引起各项特征参数的异常表现，故此应当以此为基础实施状态检修工作。

例如引风机出现喘振或是失速故障时，多表现为出入口压差与压力值的异常变化。抑或是出现轴承磨损或升温异常情况时多从温度参数指标检测中予以判定。至于绕组温度等参数的非常规变化，很容易随着故障危害进展，致使引风机出现散热异常状况，究其根本多因轴承润滑度下降、绕组短路。经过多项特征参数的采集分析，能为状态检修方法指明方向。

2、大型火电机组引风机的状态检修方法

2.1组建状态检修数据库

在引风机状态检修中，需要充分借助大数据分析技术，汇总特征参数变化规律，而后从中对引风机运行状态予以判定，并为其出具对应的检修计划。而在实践中应当先行组建状态检修数据库，在数据库构建中，应当结合特征参数信息，对引风机状态进行客观评价。具体包括下述两个步骤：

第一，细化数据库表内容，为了促进引风机状态检修计划的顺利实施，应当先期制定多则与特征参数相关的数据库表，如运行数据库、特征参数表、故障模式表等。于运行数据库中应当涵盖引风机运行中所产生的各项参数，包括电流值、轴承温度、振动频率等。因上述提及运行状态多以异常参数作为表现形式，故此对数据库表进行细化处理，可以更全面精准把控引风机运行动态。至于特征参数表，多以正常值、预警值、停机值作为评判标准，在尚未达到预警值相应标准前，往往处于正常值状态。故障模式表则按照故障类别对应故障成因、状态检修方案的方式呈现数据库信息，借此辅助检修员从数据库反馈结果中了解引风机现有状态，一旦出现异常现象，需立即进入状态检修环节。

第二，预处理数据库信息，在引风机状态检修数据汇总后，需进行预处理操作，即选用Matlab软件提出Nan值，并对引风机运行中出现停机状况产生的数值进行删除，并按照窗口消噪处理流程，从数据中筛选出噪声值、非稳态值，并从中判定当前引风机运行中呈现的状态参数值是否显示正常，自此在归一化公式处理下进行合理转换。即，其中x、y表示原始数据与归一化预处理数据。

2.2状态预警模块完善设计

在引风机状态检修阶段还需要设置预警模块，通过对特征参数的预警设计，即可预判引风机异常运行状态风险，继而提升状态检修针对性。此次研究以330MW火电机组为例，预警模块应当从下述三个层面予以完善设计：

其一，总体设计，关于状态预警模块设计，要想对其进行有效检修，应当按照建模思想，随时根据引风机不同运行状态展示特征参数变化值，而后在达到阈值后，利用预警信号引起检修人员的关注，并在查明原因后，组织人力开展检修工作。如在获取引风机轴承温度时，若超出90℃或是二次风门开度<10%、三相线圈温度>125℃时，均会引起引风机无法正常启动。此时，检修人员应当在温度参数检修上进行改进，保证引风机重新达到启动条件。随着对异常启动情况的有效预警，有助于掌握引风机当前运行状态。

其二，明确特征参数模型温差标准，对引风机多项特征参数误差值的控制，亦是状态检修预警设计中关键内容，即入口烟气压力与烟气温度误差应为1.72%、2.02%，振动量误差为0.75%，绕组温度误差为0.42%等。只有在建立引风机状态模型时，知晓误差范围，方可客观评估运行状态是否超出预警范围。

其三，预警模块可视化操作，为了促使引风机状态处于可控状态，还应当将传统检修模式调整为可视化状态检修模式，使用互联网技术、浏览器软件，将引风机的状态以视频展示方式予以呈现，其间应当借助Html5语言。若在预警界面上发现轴承温度偏高情况，则应当从轴承润滑度下降、油温异常等成因予以分析，分析后可利用更换润滑剂、启动吹风扇等检修措施，用于应对引风机故障风险。

2.3评估状态运行风险

引风机状态检修中，需要加强对状态运行风险的精准评估，借此对可能出现的故障问题提出检修计划。在根据特征参数整理引风机运行风险时，可将其归纳为以下几点：轴承异常振动、轴承升温、绕组温度升温、电流超标等，可以将其纳入集合中（U=（μ，μμ）），并从故障特征值分析中，总结故障成因，随着对引风机故障风险的识别，预判最可能发生故障的部位。同时，以矩阵分布的方式汇总故障信息。即，在依据向量矩阵分析引风机故障隶属函数时，能够从中了解随着隶属度变大，故障风险随之提高。

在引风机运行状态风險评估中，可以根据多种特征参数异常变化规律，确定对应的故障风险，而后结合风险评估结果制定相关检修计划。同时，检修人员也要对每一种故障风险程度进行分析，从中选出高风险故障信息，提出可行性检修计划，自此实现运行状态的合理评估与精准检修。

2.4开发性能监测软件

引风机状态检修事项的落实，应当开发性能监测软件，从软件记录的监测数据中，掌握引风机状态变化特征，借此在尚未出现故障前，即可通过优化运行状态，降低故障率。

在利用性能监测软件开展状态检修工作时，能够从在线监测部分，对引风机运行状态的检修方向提供明确指引。因该软件能够实时获取风量、煤量，借此更准确地把控达到最优化运行状态时，各项特征参数的标准值，之后按照在标准范围内调整引风机的设定参数。另外，为了处理引风机停机状态故障事件，需要在软件开发中新增离线指导模块，该模块能够借助静叶开度、振动量、温度等参数变化范围，结合用户手动输入的参数值，验证引风机运行状态，并且该软件在离线状态，也可以根据煤量变化情况以及风机转动速度，对当前引风机可能出现的运行状态加以分析，而后在检修人员职业经验下摸索引风机状态优化方向。包括根据功耗值（△P）推算出引风机最优运行状态等。即：（K：引风机实际运行积灰量，K：最小积灰量，q：烟道质量流量，ρ：烟气密度）。

结论：综上所述，在设计引风机状态检修计划时，若能结合特征参数，从状态检修数据库、预警模块完善设计、风险评估、软件开发等方面着手，有利于改善引风机运行状态，促进火力发电项目稳态建设。对此，设计者应当依据引风机结构特点，提出明确的状态检修思路，以期引风机拥有较长的使用年限。

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