引風機動葉調(diào)節(jié)裝置故障原因淺析與處理

田宇鵬

（大唐彬長發(fā)電有限責任公司 陜西咸陽 712000）

引風機動葉調(diào)節(jié)裝置故障原因淺析與處理

田宇鵬

（大唐彬長發(fā)電有限責任公司 陜西咸陽 712000）

引風機動葉開度對機組安全運行具有重要影響。當動葉發(fā)生異常時，引風機自身工況和爐膛壓力將會產(chǎn)生巨大波動。以彬長電廠國產(chǎn)600MW超臨界空冷汽輪機組生產(chǎn)實際中出現(xiàn)的引風機調(diào)節(jié)裝置故障為例，著重分析故障原因，并梳理歸納出防范措施和事故預(yù)案，對機組生產(chǎn)安全具有實際意義。

動葉開度；故障原因；防范措施

鍋爐運行中，風機的工作狀況將隨鍋爐的負荷變化而變化，以適應(yīng)不同負荷時鍋爐對風量的實際需要。引風控制的任務(wù)是保持爐膛負壓在規(guī)定的范圍之內(nèi)。引風機動葉調(diào)節(jié)裝置通過改變風機葉片的角度，來實現(xiàn)改變風機工作點和調(diào)節(jié)爐膛壓力的作用。引風機動葉調(diào)節(jié)裝置故障，可能造成風機失速，管道喘振等不利后果。對于負壓燃燒鍋爐而言，如果爐膛壓力接近于大氣壓力，則爐煙往外冒出，能源浪費且影響設(shè)備和工作人員的安全；反之，如果爐膛壓力太低，又會使大量的冷空氣漏入爐膛內(nèi)，降低爐膛溫度，增大了引風機負荷和排煙帶走的熱量損失，直接影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和安全性。不難看出，引風機動葉調(diào)節(jié)裝置的故障有可能造成機組負荷被迫降低，甚至觸發(fā)爐膛壓力MFT主保護動作，在生產(chǎn)實際中分析其故障原因，并做妥善處理，具有重要的實際意義。

1 研究對象

大唐彬長發(fā)電有限責任公司Ⅰ期工程的引風機目前使用上海鼓風機廠生產(chǎn)的SAF雙級動葉可調(diào)軸流式風機。風機葉片安裝角可在靜止狀態(tài)或運行狀態(tài)時用電動執(zhí)行器通過一套液壓調(diào)節(jié)裝置進行調(diào)節(jié)。

動葉片在運行時通過液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)可以改變?nèi)~片的安裝角并保持在一定位置上。該裝置由葉片、曲柄、活塞、缸體、軸、主控箱（即控制閥）、帶齒條的反饋拉桿、位置指示軸、錯油門滑閥、控制軸等組成。液壓缸的軸線上鉆有5個孔，中心孔用于安裝位置反饋桿，此反饋桿一端固定于缸體上，另一端通過軸承與反饋齒條連接，反饋齒條帶動輸出軸（顯示軸），輸出軸與一傳遞桿彈性連接在機殼上顯示出葉片角度的大小，轉(zhuǎn)換成電信號引到控制室作為葉片角度的開度指示。反饋齒條又帶動傳動控制滑閥（錯油門）齒條的齒輪，使控制滑閥復位。液壓缸軸中心孔周圍的4個孔是使缸體做軸向往返運動的供油回路。葉片裝于葉柄的外端，每個葉片可用6個螺栓固定在葉柄上，葉柄由葉柄軸承支承，平衡塊用于平衡離心力。圖是葉片液壓調(diào)節(jié)裝置示意圖1。

2 引風機動葉故障案例及原因分析

2.1 案例一

2.1.1 故障現(xiàn)象

1A、1B引風機出現(xiàn)動葉開度偏差、電流不一致現(xiàn)象，1B引風機動葉開度68%，電流180A，1A引風機動葉開度55%，電流192A。之后，1B引風機電流突降至140A，CRT上動葉開度68%無變化；1A引風機電流增至265A。停運1B引風機后，鍋爐專業(yè)就地檢查1B引風機動葉開度機械指示范圍為-44～4°，與初始設(shè)置-40～10°不一致。

2.1.2 原因分析

圖1 液壓調(diào)節(jié)裝置示意圖

伺服閥和機殼的扁鐵拉條的螺栓松動，伺服閥擺動。控制頭下方的螺孔是盲孔，螺栓過長，檢修中易造成連接假象，同時風機振動導致螺栓松動，使伺服閥擺動，伺服桿連接簧片扭力增大，對簧片造成沖擊進而引起材質(zhì)斷裂，以致動葉位反與執(zhí)行機構(gòu)動作不同步。曾經(jīng)發(fā)生過風機靜葉執(zhí)行機構(gòu)連桿脫落，造成靜葉關(guān)閉的類似情況。在運行中，設(shè)備始終有晃動和振動，設(shè)備老化容易產(chǎn)生斷裂、脫扣等情況。

2.2 案例二

2.2.1 故障現(xiàn)象

負荷596MW，主汽壓力24.3MPa，再熱汽壓力4.15MPa，主再熱汽溫560℃/566℃，給水流量1775t/h，給煤量228t/h.1A引風機動葉由53%開始突然關(guān)閉，1B引風機動葉由53%開至63%，爐膛壓力突增最大達到1671Pa，鍋爐MFT，首出爐膛壓力高高；汽輪機跳閘，1號發(fā)變組跳閘。檢查MFT動作結(jié)果正確，匯報值長。停運A側(cè)送引風機。

2.2.2 原因分析

引風機動葉執(zhí)行機構(gòu)就地控制旋鈕置于關(guān)閉位，控制方式旋鈕從遠方位誤動至就地位，導致1A引風機動葉17s內(nèi)關(guān)閉，1B引風機動葉從1000Pa時才開始動作，跟蹤不及時，且單臺引風機出力不足以承擔當前負荷，導致爐膛負壓超過1650Pa，MFT保護動作。

3 引風機動葉故障控制措施

3.1 運行措施

3.1.1 案例一

運行期間出現(xiàn)引風機動葉開度與電流不匹配的情況，在加負荷期間，故障側(cè)風機電流突然下降，同時對側(cè)風機電流急劇升高，兩側(cè)風機風量不平衡，繼續(xù)維持可能會產(chǎn)生弱側(cè)風機失速的情況。經(jīng)調(diào)整無效后，采取降低負荷，停運故障側(cè)風機的處理方案。

（1）現(xiàn)象：

①風機出口壓力、流量及電機電流下降或大幅度波動。

②振動增大。

③兩臺引風機并列運行時，負荷分配不均勻，流量小的風機易發(fā)生失速。

（2）處理：

①立即投入等離子或油槍穩(wěn)燃，撤出失速風機自動并關(guān)小動葉開度，并相應(yīng)降低機組負荷。

②若風機并列操作中發(fā)生失速，應(yīng)停止并列。盡快關(guān)小失速風機入口導葉，查明原因并消除后，再進行并列操作。

③檢查確認風機運行正常，重新增加導葉開度，恢復風機出力，并避開失速的工況。

④若出現(xiàn)失速現(xiàn)象且在2min內(nèi)不能夠消失，則應(yīng)立刻停止該引風機，降低機組出力的同時，監(jiān)視并調(diào)整好另一臺引風機運行工況。

3.1.2 案例二

引風機動葉執(zhí)行機構(gòu)誤關(guān)，爐膛壓力急劇升高逼近保護值，事故過程在17s內(nèi)發(fā)生，未及時發(fā)現(xiàn)，且單臺引風機出力已不能承擔滿負荷，事后分析可以采取打跳同側(cè)送風機，人為緊急手動觸發(fā)RB動作的方式進行挽救，但此種方法風險極大，可能直接造成爐膛滅火，對于已經(jīng)逼近于MFT跳閘條件的極端情況下，存在理論上的轉(zhuǎn)機。

（1）現(xiàn)象：

①運行中的一臺送風機（引風機）跳閘，通風組聯(lián)鎖投入時對應(yīng)側(cè)引風機（送風機）聯(lián)跳。

②“RB”聲光報警，CRT上顯示相應(yīng)風機已跳閘。

③機組控制方式自動轉(zhuǎn)為TF方式。

④爐膛負壓波動，蒸汽流量下降，發(fā)電機功率下降。

（2）處理：

①確認跳閘風機進出口擋板、動葉關(guān)閉。檢查進出口聯(lián)絡(luò)擋板開啟。

②檢查運行的送（引）風機調(diào)節(jié)動葉自動開大，注意監(jiān)視電流在額定范圍內(nèi)。檢查爐膛負壓正常。

③確認機組控制方式切至TF，檢查LDC負荷指令減至相應(yīng)值，確認汽機調(diào)門快速關(guān)小以維持主汽壓力。

④確認相應(yīng)磨煤機已聯(lián)鎖跳閘，保留三臺磨運行，燃料量與負荷指令對應(yīng)。

⑤若油槍及等離子未自動投入，手動投入穩(wěn)燃。

⑥注意省煤器入口流量的調(diào)整，保證水煤比不失調(diào)。

⑦注意主、再熱汽溫的調(diào)整，避免汽溫下降過快。

⑧檢查爐膛壓力、除氧器水位、熱井水位調(diào)節(jié)正常。

⑨檢查軸封汽壓力、溫度正常，檢查主機振動等參數(shù)均在正常范圍內(nèi)。

⑩盡早查出故障原因，確認故障消除后重新啟動跳閘設(shè)備，恢復機組正常運行。

?若運行風機出力不足應(yīng)手動繼續(xù)減小磨煤機出力并相應(yīng)降低負荷。

?若運行風機出力尚有余度應(yīng)待RB復位后依運行風機出力帶負荷。

3.2 檢修措施

（1）液壓缸中心找正應(yīng)符合要求。要保證液壓缸圓跳動允許誤差0～0.03mm，在緊固螺絲后進行復檢。應(yīng)固定好限位螺絲并留出合適的限位余量，以保證限位裝置工作正常。

（2）將固定螺母的外側(cè)增加一個防松脫銷釘。

（3）控制頭和機殼的扁鋼連接牢固，避免控制頭擺動。連接輸入、反饋軸時應(yīng)保證聯(lián)軸節(jié)兩端面平行，螺栓要擰緊。控制頭和機殼的扁鋼連接牢固，防止控制頭運行中擺動。

（4）消除風機異常振動源，降低風機振動，減少振動對風機液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)造成影響。

（5）將執(zhí)行機構(gòu)連桿關(guān)節(jié)軸承及鉸軸組件處加以檢查，予以潤滑、緊固，對引風機連桿進行點焊加固處理。

（6）待風機停運后內(nèi)部檢查進口導葉磨損及開度是否一致，調(diào)節(jié)進口導葉開度，避免導葉不同步。

（7）檢查執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動，并緊固螺栓。

（8）出現(xiàn)引風機動葉執(zhí)行機構(gòu)卡澀現(xiàn)象時，應(yīng)派人至就地檢查設(shè)備狀態(tài)，并對油質(zhì)進行過濾，在與盤前有效溝通的前提下，就地手動開關(guān)動葉，活動至正常后，依照對應(yīng)表1調(diào)整風機動葉至適當狀態(tài)。

（9）為了防止就地誤動的情況發(fā)生，可以加裝防護裝置，并盡量使用不帶自保持功能的電動執(zhí)行機構(gòu)。

（10）熱控關(guān)于引風機動葉指令與反饋值達到50%偏差時才跳出自動，現(xiàn)將偏差值設(shè)定在10%即跳出自動，并彈出報警，便于運行及時發(fā)現(xiàn)故障。

（11）如果調(diào)節(jié)時，液壓缸速度明顯滯后伺服電機速度，且液壓油壓力較低，可以重新整定溢流閥壓力。

（12）若風機在運行中葉片開度不受控制，需檢查旋轉(zhuǎn)油封與拉叉的連接部分以及調(diào)節(jié)軸的摩擦面是否起作用。

表1 引風機動葉開度對照表

4 結(jié)論

引風機動葉調(diào)節(jié)裝置作為爐膛壓力最為直接的影響因素之一，對機組安全穩(wěn)定運行起到至關(guān)重要的作用。動葉隨著工況變化調(diào)節(jié)頻繁且處在惡劣的煙塵環(huán)境中，容易受到老化磨損，震動異常，油質(zhì)變化等影響，平時應(yīng)認真檢查動葉執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)完整牢固，對容易松動的部位進行點焊加固。易損件應(yīng)定期更換，以保持設(shè)備狀態(tài)良好。在調(diào)試期間應(yīng)總結(jié)出動葉開度與就地實際經(jīng)驗值，方便在故障情況下就地操作使用。動葉投入自動后，指令與反饋的跳出設(shè)定應(yīng)在合理范圍內(nèi)，便于運行在第一時間發(fā)現(xiàn)故障，日常監(jiān)視中應(yīng)密切關(guān)注動葉指令、反饋與引風機電流的匹配情況，遇到突發(fā)事件應(yīng)采取必要手段維持爐膛壓力穩(wěn)定，恢復過程應(yīng)緩慢進行，保持燃燒穩(wěn)定。

[1]劉建華.引風機動葉調(diào)節(jié)故障原因及對策[J].中國設(shè)備工程，2013（12）.

[2]林邦春，余洋.軸流風機動葉調(diào)節(jié)機構(gòu)常見故障及判斷方法[J].熱力發(fā)電，2013（08）.

[3]《一、二號機組集控運行規(guī)程》（Q/CDT-BCPC1051151-2010）.

[4]《大唐彬長發(fā)電有限責任公司鍋爐設(shè)備說明書》.

[5]大唐彬長發(fā)電有限責任公司引風機動葉故障處理報告.

TM621.2

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1004-7344（2016）09-0059-02

2016-3-10