吕伟
国能辽宁热力有限公司 辽宁 沈阳 110000
摘要：锅炉引风机是广泛应用于电力生产、通风排尘等领域的重要辅助设备，引风机的正常运行，与输出气体的压力控制以及电能输出等有着密切关联。在锅炉引风机设备的运行管理中，失速故障发生以后，叶片背面可形成涡流区，同时流体阻力加大，风机的风压降低。失速故障带来的一系列变化，会对锅炉以及其他设备的正常运行构成威胁。明确引风机失速的常见原因与具体表现，在故障预兆期内及时诊断故障，或者在故障发生后第一时间做出反应，采取与故障原因相对应的处理方法，能够保障引风机的稳定运行，减少喘振异常风险。本文围绕引风机的失速故障展开讨论，在简要论述失速的常见原因的基础上，对失速故障的防范、应对措施进行分析。
关键词：锅炉引风机；失速；原因；对策
引言
失速故障是锅炉引风机设备的常见故障之一，以保证设备的质量安全以及系统的安全运行为前提，在引风机出现失速现象以后，现场技术人员必须第一时间将失速风机的动叶(或静叶)快速关回，一直持续到失速现象消失以后。在紧急处理期间，检修人员需要密切关注另一风机电流监测数值的变化情况，必要时检修人员可考虑适当关小动叶，避免系统出现超电流现象。需要注意的是，为了避免引风机长时间处于失速状态对设备自身的性能、内部部件、寿命以及机组出力等构成严重影响，在10min内若失速现象仍然没有被消除，则检修人员需要考虑停机检修。在完成紧急处理以后，检修人员需要对失速的原因进行准确判断，并根据判断结果制定后续的检修方案。
1 锅炉引风机失速现象及其主要原因
锅炉引风机长期处于失速状态，其内部部件可能会受到损伤，出现叶片断裂。按照引风机制造厂商给出的设备运维方案，当引风机处于失速区域的时间超过15h以后，检修人员必须及时对叶片进行更换。但从生产实际来看，风机失速会直接增加设备或者整个系统的跳闸风险，影响机组的处理。同时，引风机的失速故障与喘振有着密切的关联。以轴流式风机为例，失速是其基本属性，每个叶轮都有出现失速现象的概率，但一般情况下叶轮的失速现象处于隐性状态，不能直接被肉眼观测到，只有借助灵敏度较高的设备进行探测，才能够发现这种隐性状态下的失速现象。在发生喘振以后，风机的流量、压力等都会发生比较明显的晃动。从风机的特性曲线入手进行分析，失速现象与压力降低表现之间有着密切关联，失速一般只存在于顶峰以左区域段，而哮喘也只发生于坡度区域段，因此可以认为失速现象的存在与设备的喘振有着一定的关联，防范引风机的失速现象，对喘振异常的控制也有积极作用。
在引风机发生失速现象以后，准确判断故障的来源，对故障检修有着重要意义。基于现阶段掌握的信息与故障分析报告，引风机失速主要与以下因素有关：（1）空预器存在比较严重的积灰现象，或者操作人员误关烟气挡板，导致阻力增大，造成静叶开渡与烟气量不适应，使设备进入失速区；（2）在调节静叶时，由于作业人员的不当操作，导致调节幅度过大，使设备进入失速区；（3）在自动控制模式下，自动控制装置失灵，导致其中一台设备进入失速区。针对上述诱因引起的失速故障，检修人员必须严格按照引风机故障排查的作业规程，对各种可能的故障来源进行判断，密切联系现阶段掌握的故障信息以及既往工作实践积累的检修经验，迅速给出有效的处置方案。
2 锅炉引风机失速现象的解决方法
2.1 完善风机选型与规程编制工作
风机选型与引风机的经济、安全运行之间有着密切的关联，从锅炉等配套设备的运行需求出发，严格按照风机选型的流程进行设计参数的核算，以满足生产需要与保证风机处于高效运行状态为前提，合理选择风机的型号，是维持良好运行状态的必要条件。否则，参数把控不准确，设备选型不合理，会直接影响风机的运行效能，导致进出口管道出现剧烈振动等一系列问题，继而对机组整体运行的安全性构成严重威胁。在合理选型的基础上，风机调节方式的选择，与失速现象之间有着一定的关联。按照现阶段的设备运维经验，变转速调节是一种比较适合应用于锅炉引风机的调节方式，但由于系统计算误差、设备内部积灰以及调节机构不正确动作等因素的存在，风机叶片角度可能出现异常，继而导致叶片进入失速区域[1]。对此，技术人员应当把握引风机管理的特殊性，在风机投入使用之前做好风机运行规程编制工作。为了兼顾运行过程的设备管理、设备日常养护等多个层面的需求，保证规程的指导价值，检修人员在编制运行规程时，应当充分利用以下资料：（1）引风机涉笔制造厂商提供的设备技术参数、使用手册以及其他相关资料；（2）既往引风机运行管理的经验；（3）既往管理实践中记录的台账数据；（4）同类设备运行过程的管理机制以及检修计划。
2.2 失速现象的紧急处理
在引风机出现失速现象以后，及时消除失速是保证系统正常运行的关键。按照引风机失速事故的紧急处理方案，检修人员一旦发现风机失速，应当立即将失速风机的动叶(或静叶)快速关回，期间注意观察另一台风机的电流变化情况，根据数值变化规律确定是否有必要调整动叶；对于两台引风机都处于自动运行状态的场景，检修人员在发现单台设备发生失速现象以后必须立即将两台设备切换为手动模式，并随即将发生故障的风机的开度调小，以规避超电流运行风险；若经过紧急处理10min后失速现象仍然未能消除，则检修人员需要警惕长时间失速带来的叶片损坏、喘振等风险，执行停机检修计划[2]。此外，在调整开度时，为了保证锅炉负荷的稳定性，避免负荷突然变化对设备、系统运行工况构成的负面影响，对于正常运行设备的开度调整，应当尽量根据实际电流数值确定调节方案，在调整开度以后，若失速现象消除，且确认失速风机没有其他问题，则检修人员可适当、缓慢地提升风机的开度，同时着手进行并风机操作。
2.3 空预器堵塞的防范
空预器积灰现象严重引起的堵塞故障，是导致引风机失速的重要诱因。为规避空预器堵塞风险，检修人员应当重视空预器运行状况的监测，完善现有的监测机制。首先，空预器应当加装能够实时监测烟气侧差压的装置，一旦出现差压异常升高的迹象，作业人员需要根据数值变化情况调整吹灰方案，通过适当增加吹灰次数，减少积灰的概率[3]。其次，油气、水气凝结引起的锈蚀现象，也是空预器积灰、堵塞的重要来源，在锅炉的启动、停止阶段，技术人员需要警惕不充分燃烧现象，规避凝结、锈蚀风险。最后，对于没有合理布置的管道，以及风机运行效率本身存在问题的场景，技术人员应当慎重考虑改造设计。
3 结语
锅炉引风机失速是风机设备运行期间较容易出现的一种特殊现象，风机叶片进入失速区域，会加大流体阻力，引起一系列的变化，而长期处于失速状态，会增加叶片的损坏风险以及喘振异常的发生概率。从防范失速现象的角度考虑，设备运维人员应当抓住引风机设备的运行特性，充分利用现有的资料，编制完善的风机运行规程。同时，对于失速现象的处理，应当严格遵循运行规程的要求，尽快排除失速现象。
参考文献
[1] 王荣, 韩建衡, 王晓风. 2×600 MW机组锅炉引风机失速原因分析及预防对策[J]. 东北电力技术, 2020, v.41;No.444(06):61-64.
[2] 杨海利. 引风机失速,喘振的异常分析及处理措施[J]. 电力设备管理, 2020, No.44(05):92-94.
[3] 阮提, 张俊伟, 吴文杰. 660MW超超临界锅炉引风机失速原因及处理对策[J]. 中国高新科技, 2019, (010):61-63.