660MW机组动叶可调轴流式引风机调节故障 案例及分析

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:王友平
[导读] 摘要:目前大型火力发电厂引风机一般采用动叶可调轴流式风机,而引风机所处的工作环境也比较恶劣,特别是超低排放的前提下,其中脱硝带来的硫酸氢氨,也使其工作环境进一步恶化,容易出现引风机动叶卡涩问题,已成为大部分电厂难题,成为大家共同面对的问题。
        (广东粤电大埔发电有限公司  广东省梅州市大埔县)
        摘要:目前大型火力发电厂引风机一般采用动叶可调轴流式风机,而引风机所处的工作环境也比较恶劣,特别是超低排放的前提下,其中脱硝带来的硫酸氢氨,也使其工作环境进一步恶化,容易出现引风机动叶卡涩问题,已成为大部分电厂难题,成为大家共同面对的问题。
        关键词:引风机  硫酸氢氨  卡涩
        一、设备概况
        广东粤电大埔发电有限公司目前有2×660MW超超临界燃煤机组,引风机为双级动叶可调轴流式风机,型号为SAF-31.5-17-2,生产厂家为上海鼓风机有限公司,该风机共有28片叶片,分两级,每级各14片叶片,风机转速990r/min,使用415/100液压缸,说明书最大允许油压≤3Mpa,介质温度133-86℃,调节方式为动叶调节,调节范围-37°~+10°。
        二、故障情况
        从2019年4月份开始1号炉A、B引风机开始频繁出现动叶调节迟滞故障,以某一次为例,故障现象情况如下:
        2019年12月9日7时05分,机组带负荷300MW,引风机DCS动叶开度为39%,电流202A,此时机组开始加负荷,在加负荷至550MW过程中,引风机动叶开度由39%开至47%时,电流由202A上升至250A,然而在47%开至69%的过程时,电流则由250A缓慢上升至260A(就地动叶开度无法及时响应DCS控制信号),随即在9时15分时,停滞的动叶突然动作,电流突然由260A瞬时上升至302A,如下图所示:
 
        由上述曲线图可明显看出此现象为动叶就地开度无法及时响应DCS动叶控制信号,表现为动叶反应迟滞或卡涩。
        该现象从2019年4月份开始,每次出现后均限制机组往上带负荷,严重影响机组安生性和经济性,在运行中为了缓解该问题,尝试对液压油压力进行调整,但效果不太明显。
        对今年4月份开始第一次出现以来的故障及液压油压力调整情况进行了统计,如下:
        从上可以看出,A引风机共发生9次,B引风机共发生21次,B引风机比A引风机要严重得多。
        三、拆检情况
        于2020年1月底2月初分别对A、B引风机进行了拆检,进行全机检查,重点排查了下列部位:叶片叶盘与轮毂配合情况;叶柄轴与轴衬情况;推杆与轴衬情况;液压缸;执行器变速箱情况;输入轴机壳处面的UC30关节轴承;内部件碰磨情况;等。经检查发现,主要问题存在于叶片叶盘与轮毂配合处积存杂质,如下图所示:
        A引风机                        B引风机
        另外,B引风机联轴器防护罩空隙过大,运行中大量冷风从出处进入风机内部,如下图:
        针对上述检查情况,将叶片连叶柄从轮毂抽出,对所有生锈及有杂质的部位进行清理打磨干净。并对A、B引风机电机联轴器防护罩加装密封挡板,大幅减少冷风进入风机内部。
 
        四、原因分析
        根据拆检情况,动叶反应迟滞及卡涩的原因主要是烟气中杂质进入叶片根部所致。
        我厂脱硝系统一直运行状况不佳,喷氨不均匀,且又于2018年下半年开始燃用高硫煤,烟气中存在大量的硫酸氢氨。其中脱硝系统的运行B侧比A侧更差,我厂空预器自2018年底开始便出现压差大的问题,空预器压差也是B侧比A侧高。另外,我厂在电除尘入口前设有低低温省煤器,进入引风机的烟温90度左右,烟气剩余的硫酸氢氨便在引风机处停留,从叶片根部进入轮毂内,逐渐造成叶片及轮毂内各组件生锈,叶片转动阻力增大,特别是一些不常开到的开度范围,阻力更大。接近或超过液压装置对动叶的推动力,最终导致动叶反应迟滞或卡涩。
        期间我厂对脱硝运行也进行了优化,也提高了电除尘入口烟温。2月初修后至今未再出现卡涩故障,期间对脱硝运行也进行了优化。
        五、总结
        动叶可调轴流式风机作为引风机会导致动叶卡是大部分电厂的通病,目前行业对环保排放高度重视,在脱硝方面,往往为了达标而忽略了其他问题,以至带来其他问题,而还设有低低温省煤器,进入引风机的烟温更低,更容易造成故障。为此,在保证环保排放的前提下,也需同部兼顾因此而带来的其他问题,进一步探索解决办法,找到平衡点。
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