火力发电厂锅炉送风机故障诊断分析

2022-10-24 11:51武国栋王峰涛
设备管理与维修 2022年18期
关键词:风道失控火力发电厂

刘 波,武国栋,王峰涛,李 川

(1.国家能源聊城发电有限公司,山东聊城 252033;2.国能智深控制技术有限公司,北京 102200)

0 引言

目前我国的电能中火力发电占比较高,送风机是火力发电厂锅炉烟风系统的重要组成部分,送风机的运行状况直接影响着火力发电厂的经济效益与安全生产,并且还会影响到经济效益。为提升故障的排除效率,需要正确诊断火力发电厂锅炉送风机故障,分析故障机理。

1 火力发电厂锅炉送风机结构分析

火力发电厂锅炉送风机主要包括入口箱、集流器、前导叶、后导叶、叶轮以及控制结构等,各个部件有着不同的作用。以叶轮为例,借助叶轮可以将机械能转化为动能,通过叶轮对气体做功获得所需的动能和静压能,与导叶一起配合进一步改善风机性能,有助于提升送风机效率。可见锅炉送风机的结构比较复杂,这意味着故障发生概率更高、诊断难度更大。

2 火力发电厂锅炉送风机故障诊断分析

2.1 直接故障诊断分析

送风机故障有多种类型,其中较常见的故障为直接故障,而风道阻力增加是直接故障的主要原因。风道阻力增加,不仅会影响送风机的作用,还会导致送风机故障频发,因此要充分认识到直接故障的危害,加强维护管理。风道阻力增加故障发生概率大,尤其在春季更容易发生此类故障,这是因为春季会产生较多的柳絮,柳絮飘落在油污上会产生附着效果,增加油污的稠度,最终导致风道阻力增加。而由于油渍的增加和堆积,会使得压缩后空气中的一些小粉尘就很容易粘附到油上,在这些情况下便很容易导致风道阻力的增大,从而影响空气中散热功效的充分发挥。再加上散热器片之间的距离较小,因此阻力增加现象会更加严重。送风机轴承在一定的工作环境中,形成温度较高,振动比较大的现象,就会造成风机喘振、调节处理不够等一些现象。这种现象在春季时更容易发生。与此同时如果再出现地区用电负荷比较低的情况,则会造成整体功能的下降。以上几点都是火力发电厂锅炉送风机故障的主要原因之一。在火力发电厂锅炉送风机故障诊断过程中要明确原因,并针对上面的一些事故原因,采取相应的对策,尤其是其中散热器上面集结柳絮和油渍问题,就要严格监视暖风器的前后差压,准确判断暖风器的污染程度。如果污染程度较高,超过火力发电厂锅炉送风机承受范围,就需要采取及时、有效的清理措施。此外,合理选择暖风器也是规避此类现象的有效措施,选用的暖风器不仅要有强大的散热功能,还要保障其工作性能稳定,这样才能更好地规避故障。

2.2 送风机动叶失控、瞬时自动全开的原因

送风机动叶失控、瞬时自动全开也是火力发电厂锅炉送风机故障的主要表现形式之一,对这类故障的原因分析要围绕送风机风道管道网特性、管道自身构造的关系。特别是当暖风器受到油污等沉积物阻塞的状况下,送风机风道管网特性曲线将会出现一定的改变,相应地风机状况也将发生变化。假设在二个风机的流速都相等的情况下,就不会出现这种情况,又因此在两个风机流量都相当的情况下,也就不会发生这个状况,所以在两个风机流量都相当的情形下,则流速不平衡现象也没有发生。如果出现了“抢风”现象,这将是由于两个送风机工作点互相转换的结果,这将影响送风机整体的自行调节,从而使风量、风压降低,送风机动叶的开度也自动增大,从而造成了整个工作状况的不平衡。一旦遭遇外部的干扰,工况点互相转换现象发生的频率将会更高,这样就会导致整机的工作状态不平稳。针对于这种故障,在维修处理过程中需要将送风机的可调动叶控制换成手动形式,借助手动形式进行处理。此外,还要结合故障情况以及维修需求,适当关闭另一台未喘振风机的可调动叶,关小喘振风机的动叶也是有效处理措施之一。这种方式能有效规避此类故障,降低故障的发生概率。需要高度重视送风机并列操作中的喘振现象,一旦发现这种现象需要在第一时间停机,以避免故障加重造成更大的损失。在停机之后,需要仔细清查故障原因,在此基础上再行并列程序操作。

2.3 送风机动叶失控原因分析

送风时机动叶片失控的影响因素也比较多,主要集中在以下:如果失控现象是在短时内突然出现的,这时二次风母管风压突然下降,当空预器后的二次风母管压小于0.2 kPa 时,高压锅炉MFT 主保护动作,高压锅炉重合闸;送风机失控,导致单边送风机“抢风”,这样会造成电机出现保护动作,风机重合闸,而单侧风机重合闸再次减小二次风机母管风压,最终出现锅炉跳闸的问题。

针对送风机动叶失控现象,则需要加强预热器吹灰器维护工作。加强维护管理,确保各项日常维护工作落实到位,这是规避此类故障的最主要措施,有助于保证吹灰器正常投入运行。除此之外,针对送风机叶动失控问题的处理,需要在大、小修的过程中,认真检查预热器低温腐蚀和松散性积灰情况,并利用碱系统的进行彻底清理,将预热器上的积灰清理干净,确保预热器的清洁。在清洗过程中,要确保清洗的效果,彻底清除相关积灰,这样才能减小风道阻力。运行人员在送风机动叶手动控制运行情况下,一方面要保证控制的规范性,另一方面还应监视风压、风量,一旦发现运行异常则要避免在风机运行进入不稳定区时、风压风量下降。

2.4 其他故障的分析及处理

送风机故障的类型较多,原因也是多方面的,除了以上故障之外还有很多其他类型的故障,主要表现在以下4 个方面。

首先,送风机容易出现润滑油箱内油温异常。此类故障的原因主要是电加热器工作不正常或冷油器没有投运,闭冷水供应不正常,这会导致油温异常进而影响轴承润滑效果。不仅如此,在问题严重时还会产生爆瓦等问题,导致轴承被损坏。针对这种问题,需要检查送风机润滑油系统,同时还要密切关注冷热系统,保障系统运行稳定,避免产生油温异常现象。

其次,送风机容易出现润滑油箱油位低的问题。此类故障的主要原因在于液压油或润滑油系统管道或油箱管道、阀门等部位有泄漏。一旦发现此类问题,需要给予高度的重视,应立即进行检修处理并进行补油,确保油位正常。此外,在维护过程中还同时要密切关注油温变化。在日常的维护过程中,要做好预防工作,规避此类问题,降低故障发生率。

再次,送风机还容易出现运行时声音过大的问题。出现这种故障的原因很多,但是轴承间隙过大是最主要的原因。另外,转子上的沉积物过多也会引起不平衡现象,导致其运行时产生较大噪声。对于这种情况,需要加强对送风机各项参数的监视,就地测量风机轴承的振动值并通知维护人员处理,问题比较严重的则需要先停机,然后再采取有效措施进行处理。

最后,送风机也容易出现轴承温度高的问题,原因主要为送风机润滑油系统故障。这时需要分析其原因,如果润滑油压、润滑油量低,则应启动备用油泵运行并调节油压正常。

3 降低火力发电厂锅炉送风机故障的措施

3.1 加强送风机状态监测

根据火力发电厂锅炉送风机的状态监测,可以及时掌握火力发电厂锅炉送风机的运行状况,既能为故障诊断提供参考和依据,也能更好地规避故障发生。在监测过程中,需要借助相应的诊断软件和检测设备,对火力发电厂锅炉送风机某时段内的工作状况进行监测。在监测过程中要强化监测的针对性,由于轴承部分是火力发电厂锅炉送风机故障反应最敏感的部位,因此要将轴承作为监测重点。例如,可以采用测振传感器来监测送风机轴承的振动情况,也可以应用多点巡测仪来监测轴承的温度(图1)。借助相关设备,可以获取轴承运转的相关参数,结合这些参数进行分析,可以及时发现轴承运转异常情况,挖掘出潜在的故障隐患并及时作出调整,进而规避锅炉送风机故障。

图1 测振传感器

3.2 加强对送风机的状态数据分析

状态分析是火力发电厂锅炉送风机故障诊断的重要措施,同时也是规避送风机故障的有效手段,因此要加强对送风机状态的分析。监测数据是状态分析的基础,而相关技术专家则是状态分析的主体,状态分析是指技术专家借助相关监测数据进行分析,并将分析结果形成火力发电厂锅炉送风机状态报告。状态报告能够帮助火力发电厂管理人员直观、清晰地掌握送风机的运行状况和存在的故障问题,并以此为依据对锅炉送风机运行状态做出调整,保障火力发电厂锅炉送风机运行的稳定性与安全性。

4 结束语

火力发电厂锅炉送风机一旦发生故障就需要进行停机检修,这不仅会导致出现电能损失,也会影响到供电的稳定性。送风机的运行状况直接影响着火力发电厂的经济效益与安全生产,同时也关乎着输送电的稳定性。为了能够及时有效地排除故障,需要对火力发电厂锅炉送风机的运行情况做出正确诊断。

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