摘要：动叶可调轴流式锅炉引风机是烟风道系统中的关键组成部分，其高质量的运行对锅炉高质量、高效率的运行具有重要的意义。在锅炉引风机运行的过程中，一旦出现抢风现象，会对系统内部的相关设备造成严重的损伤，严重制约锅炉及整个系统的稳定运行，对火电厂的平稳发展带来很大的影响。文章对火电厂锅炉引风机抢风问题进行了分析，并阐述了几点具有针对性的解决途径，意在为促进火电厂更稳定的发展提供参考与借鉴。
关键词：火电厂；动叶可调轴流引风机；并联运行抢风问题；解决途径
前言：动叶可调轴流式锅炉引风机是火电厂实际运行中的一种回转设备系统，目前由于其效率高，便于调节的优点已经在火电厂得到了广泛的应用，其主要是凭借着机械中叶片的旋转做功提高气体压力并进行烟气的排送，进而为烟风道系统提供充足的动力支撑，为火电厂的高质量、高效率的运行创造有利条件。但是，在运行的过程中，一旦出现抢风问题，会导致设备运行状态不稳定的出现，设备会出现振动加剧、噪音升高，出力不足等问题，严重影响了锅炉及整个电厂系统的稳定运行。现阶段，火电厂如何采取与有效途径，解决动叶可调轴流式锅炉引风机的抢风问题，已逐渐成为火电厂发展过程中面临的巨大挑战。
1、动叶可调轴流式引风机抢风的原理
要理解动叶可调轴流式引风机为什么会出现抢风的问题，就必须从其原理上进行分析。下图为某项目动叶可调轴流式引风机的性能曲线图，可调轴流式引风机由于其运行曲线为驼峰形曲线，这一特点决定了风机存在不稳定区。图中的马鞍形曲线我们称之为失速线，之所以称其为失速线，是因为落在该失速线左上方的工况点，都是不稳定工况，风机会出现振动加剧、噪音升高，出力不足等问题。
.png)
所谓抢风，是指并联运行的两台引风机，突然的其中1台引风机电流上升，另一台电流突然下降。在这个时候，如果关小流量变大的那台引风机的叶片开度想要平衡风量时，会使得另一台之前流量偏小的风机跳到更大流量运行，根本无法使两台引风机的风量达到平衡状态。在叶片开度调节投自动的情况下，引风机的动叶片会频繁开大、关小，在情况严重的时候甚至可能会造成电机电流过载损坏电机。
.png)
抢风现象的出现，是因为并列引风机存在较大的不稳定工况区。上图为两台特性相同的动叶可调轴流式引风机在并联运行后的总性能曲线，从上图可以看出，存在一个∞字型区域，若两台引风机在管路系统1中运行，则P1点为系统的工作点，每台引风机都在E1点稳定运行，此时抢风现象不会发生。但是如果由于某种原因，管路系统阻力改变至2（升高）时，比如风门突然大幅度关小，使得引风机进入到∞字型工作区域内运行。此时，我们看P2点的工作情况，两台引风机分别位于E2a 和E2点工作，大流量的引风机在稳定区工作，小流量的引风机在不稳定区工作，两台引风机的平衡状态极易被破坏，便出现两台引风机的抢风现象。
2、动叶可调轴流式引风机出现抢风的影响因素
从第1节中了解到2台引风机并联运行时会发生抢风的形成原理后，对于可能会影响抢风现象出现的因素也就能比较好的进行分析了。最可能出现抢风情况的决定因素就是管网本身阻力的增加和引风机自身选型设计参数不合适这两个方面。对于管网本身阻力增加的影响因素则会有以下几种情况：
（1）烟囱的实际通风能力变化
在火电厂锅炉引风机正常运行的过程中，烟囱的实际通风能力的强弱，直接决定着引风机运行效率的高低。烟囱整体为竖向结构，其自身的因素决定其实际的通风能力。在增压风机实际运行的过程中，出现的压力会对烟囱的通风能力造成严重的影响，再加上与烟囱在实际运行中自身也会出现一定的阻力，会降低烟囱自身的通风能力。当锅炉实际运行符合及排烟的实际温度逐渐上升时，系统的整个管网产生的阻力也会呈现出上升的趋势，当管网的实际阻力变化规律遭到破坏时，就会导致引风机出现抢风现象。
（2）空气预热器阻塞
在引风机运行过程中，如果出风道与实际的工作范围相互偏离时，引风机的实际工作效率就会下降，进而严重影响锅炉的实际出力状况[1]。这种情况会降低烟气在水平烟道内与实际的运行速率，长期就会导致烟道内部就会积累大量的灰尘，这时空气预热器出现不同程度的阻塞现象，会导致系统的整个管网阻力上升，也会导致引风机发生不同程度的抢风问题。
（3）烟道的尾部或者锅炉自身出现了漏风情况
在锅炉系统及烟道系统正常运行的过程中，如果是由于烟道及锅炉密闭性不强，导致漏风现象出现时，烟气的实际体积会逐渐变大[2]。在锅炉内部的温度逐渐降低的情况下，由于燃料不充分的燃烧，会产出大量的烟尘，长期积累会导致的锅炉尾部的受热面出现不同程度的堵塞现象，加大了管网的实际阻力，最终会导致引风机抢风故障的出现。
除了以上三种因素外，引风机本身设计参数与实际运行参数存在偏差也可能会导致引风机出现抢风的现象。
对于很多项目而言，无论是引风机改造还是新建机组项目，对于引风机选型所提供的设计参数很多情况是根据电科院或者设计院所提供的设计参数来进行引风机选型的。但是，有时候会出现引风机的选型参数是根据其他设备提供的阻力以及经验预估值提出的，这样就有可能会导致引风机的设计选型参数与锅炉的实际运行参数存在不相符的情况，使得引风机的出力过大或者偏小这种类似于“小马拉大车”或者“大马拉小车”等问题的出现。而在这种情况下，引风机实际的运行速率出现了失控情况，很容易出现抢风问题。另一种情况，当锅炉的实际运行负荷较小时，并联运行下的引风机与失速区域之间的距离就会越来越近，当系统出现不稳定现象出现时，就会导致引风机出现不同程度的抢风故障。
3、动叶可调轴流式引风机抢风问题的解决措施与防范途径
正所谓要对症下药，从前文中，我们已经知道了对于轴流式引风机并联运行时会发生抢风问题的可能的因素，因而，我们便需要对这些可能的因素进行一定的解决措施。
对于可能引起管网阻力增加的一些因素，我们可以采取以下措施进行解决。
（1）增强烟囱的通风能力
烟囱的通风情况受到烟囱内部灰尘的堆积和凝渣的影响，而使烟道的阻力增大，最终使得烟囱的通风能力下降，所以需要从根本上加以控制，对煤燃烧的质量进行控制，尽量选择含硫量较低的煤，以此来降低烟道内结煤渣的情况，提高锅炉工作的效率。同时增强烟囱内的通风能力，能够保证锅炉内的煤得到充分燃烧，使排烟的温度符合正常的标准，从而降低烟囱积灰的现象[3]。另外，还需要定期清理烟囱，保证烟囱内部的通畅性，降低烟道受到的阻力，以此来使烟囱的通风能力得以提高。
（2）防治空气预热器的堵塞
需要定期对引风机的出风管道进行检查，使引风机管道的通畅性处于正常工作的范围内，确保引风机能够按照标准的工作质量及效率运行。此外还要定期对烟道中堆积的灰尘进行清理，避免堆积大量的灰尘而使空气预热器发生堵塞。
（3）避免锅炉与烟道尾部的受热面发生腐蚀
锅炉在运行过程中和烟道尾部发生漏风问题，主要是由于受热面发生腐蚀现象而使结构变化，降低其密封性。导致受热面发生腐蚀的物质为酸性，所以应该对煤燃烧过程中的含硫量进行控制，提高燃烧的效率，降低含有的过剩氧气，并且对于锅炉尾部的受热面选择耐腐蚀性的材料，以此来降低锅炉和烟道尾部受热面发生腐蚀的几率。
而关于合理选择引风机，则首先需要对引风机的设计选型参数进行仔细的考究，对于引风机改造项目，最好能请电科院等院所或者专业的引风机厂家到现场进行试验，尽可能多的获取相应的取样点，能够较为准确的获取改造后引风机的实际运行参数，对于引风机的正确选型能起到很大的作用；而对于新建项目，引风机在选型参数设计时，应该对整个管路可能产生阻力的多个系统的阻力值进行仔细的研究考究，尽可能的减少由于各系统预估偏差所累积带来的引风机运行参数偏差较大。
总的来说，应该对锅炉实际运行的参数进行仔细分析，再按照锅炉运行过程中的参数，选择合适的引风机规格型号，以此来保证锅炉引风机的风压以及风量符合锅炉实际运行过程中的参数。这样才能使两台引风机在并联情况下运行时，风压和风量能够维持正常的状态，，降低出现抢风的风险。
与此同时，煤种的选择也能在一定程度上影响到引风机是否会出现抢风问题。所以对燃煤的质量进行严格控制，着重选择低硫的煤炭，这样有助于降低煤炭燃烧过程中硫化物实际的生成量[4]。同时，通过采取有效措施提升锅炉的燃料效率，也能有助于降低硫化物的生成。对锅炉及引风机通道进行定期检查，及时清理堵塞，降低管网的实际阻力，这些也能在一定程度上降低引风机发生抢风的风险。
除了上述所说的一些解决措施，一定程度的防范措施也是十分有必要的，对于引风机的本身结构设计而言，在叶轮前端增加差压取样点，能够尽早的发现抢风现象，当差压取样点的差压值达到某一设定报警值时，可以提醒运行工作人员提前进行一些措施和检查，比如手动调节并联运行的2台风机的叶片开度，保持适当的风量偏差（此时，风机并列特性的∞字型区域收缩），使2台风机均维持较为平稳的运行工况点，以避开抢风区域。这样也能从一定程度上避免因为抢风加剧而对设备和系统造成的损害。
结语：综上所述，动叶可调轴流式锅炉引风机在火电厂的发展过程中发挥着十分重要的作用，并且锅炉引风机实际运行的好坏，直接影响着锅炉实际运行的效率。在引风机实际运行的过程中，一旦出现抢风现象，就会降低整个系统整体的运行质量及效率，并且还有很大可能导致相关设备出现不同程度的损坏。因此，为保证锅炉高效率运行，在日常工作中，应当及时做好防范措施，最大程度地降低进风机枪抢风现象出现的几率，为锅炉系统正常运行奠定坚实基础，保障火电厂更稳定、长远的发展。
参考文献：
[1]星全锦. 火电厂锅炉引风机抢风问题与应对措施分析[J]. 化工管理, 2019, 56(15)150-151
[2]樊埔. 信息化背景下火电厂引风机常见故障分析及解决对策[J]. 科学与信息化, 2017, 79(20):109-109.
[3]解立锋. 关于锅炉风机运行中常见故障的原因及处理措施研究[J]. 电子制作, 2017, 46(18)160-161
[4]林岩, 宋金礼, 冷杰, et al. 1000 MW机组锅炉引风机抢风现象分析及改进[J]. 东北电力技术, 40(02):56-57+61.
论文作者:尹涛 王昭明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：引风机论文; 锅炉论文; 火电厂论文; 烟囱论文; 阻力论文; 现象论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第21期论文;