安全与综合湖南电力第２９卷／２００９年第４期３００ＭＷ锅炉引风机叶片断裂原因分析及对策黄伟１。李文军１，万克洋１。伍绍刚２，熊蔚立１（１．湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙４１０００７；２．大唐未阳电厂，湖南耒阳４２１８００）摘要：某电厂３００ＭＷ锅炉在运行中发生引风机叶片断裂事故。经分析，其直接原因是振动引起疲劳失效，引风机长期在失速、喘振不稳定工作区运行是引起叶片振动疲劳破坏的主要原因。通过降低烟气系统阻力等措施，可有效防止类似事故的发生。关键词：大型锅炉；动叶可调轴流式引风机；叶片断裂；空气预热器；积灰中图分类号：ＴＫ２２３；ＴＭ６２１文献标识码：Ｂ文章编号：１００８４）１９８（２００９）０４－００２６－０４立即将３Ｂ引风机动叶开度指令设定到０，以防止１设备概况某电厂二期工程２×３００ＭＷ机组锅炉（３，４动叶突然开启造成炉内负压扰动大，就地检查３Ｂ引风机的运行情况，发现３Ｂ引风机声音异常大，在来不及减３Ｂ送风机动叶的情况下，立即停运３Ｂ号）系Ｂ＆ＷＢ一１０２５／１７．２一Ｍ型亚临界汽包锅炉，分别于２００４年９月、２００５年３月投产。锅炉采用正压直吹式制粉系统、“ｗ”型火焰燃烧方引风机。８：３５，现场确认３Ｂ引风机发生飞车事故。２．２引风机损坏情况就地检查发现，动叶调节机构电动头掉落在地上．３Ｂ引风机基础裂开，台板翘起，就地动叶开度指示５０％。解体后发现导流板变形严重，一片动叶连叶柄整体断落，其余动叶严重变形。缸体局部凸起，内部液压调节路松脱。３式，设计燃用当地无烟煤，配用的引风机为引进德国技术生产的ＳＡ砣６．６—１５一ｌ型动叶可调轴流式通风机，其设计规范如表１所示。表ｌ引风机型式及规范风机型式暑萎／ｍ流３，量８一。叶片数苇／襞。謦霸／ｋ蕈Ｗ＾饕．ｍ鑫ｉｎ一。ＳＡＦ２６．６－１５一ｌ蒋黠２３１．３０２２．１１６５５１５０１９８５引风机断裂叶片金相分析引风机断裂叶片柄在螺纹根部发生断裂，叶片３Ｂ引风机损坏情况３Ｂ引风机损坏经过２００６年１月２１日８：２７，运行人员感觉到集控３．１宏观检查－－便ｆｌ断裂后断面被碾磨变形严重，叶柄一侧断面形貌完整，断口断面可见清晰贝纹线区，中间为瞬断区，两边较为平整。３．２光谱分析、布氏硬度、力学性能试验室地板震动，响声大，火焰工业电视短时黑屏，炉内发生垮焦，炉膛压力Ｈ报警，事故喇叭响。此时发现３号锅炉３Ｂ引风机电流在１９０～８５Ａ之间摆动，不久电流至７１Ａ，并维持稳定，判断３Ｂ引叶柄４２ＣｒＭｏ材质符合有关标准要求。３。３金相分析风机失速，立即增大３Ａ引风机出力，同时减弱燃烧，减负荷到２１０ＭＷ，防止因炉膛压力高而ＭＦｑ＂保护动作灭火，ＤＣＳ画面检查３Ｂ引风机轴承温度等正常；８：３０，上述处理过程中，发现３Ｂ引风机动叶反馈到一１．３０％，呈坏点显示，且控制油压正常，叶片柄断裂处贝纹线区域金相组织为索氏体，瞬断区域的金相组织为索氏体＋铁素体，未发现异常组织。３．４分析结果引风机叶片柄断裂的直接原因是振动引起的疲劳破坏。收稿日期：２００８．１２．１２万方数据第２９卷／２００９年第４期３．５引风机叶片断裂初步分析湖南电力安全与综合显然．４个工况风机流量均小于ＭＣＲ工况点的设计值２４６．１９ｍ３／ｓ，而风机压头均超过ＪＩＢ工况点的设计值４１９２通常造成风机损坏的典型原因是风机进入不稳定工作区运行，此时会出现失速或喘振。结合机组投运以来，Ｂ引风机多次发生失速或喘振现象，为此初步判断为该风机长期在不稳定工作区运行造成叶片断裂。Ｐａ，工况点均已落人不稳定工况区即风机在失速区运行。主要原因是烟气系统的阻力远远超过设计值。上述４个工况的流量分别为２１１．１，２１５．８，２２９．４，２２３．６ｍ３／ｓ，如果系统阻４引风机失速危害¨’２】对风机本身而言，若在失速区域长时间运行，将导致叶片断裂，且叶轮的机械部件也可能损坏。英国ＨＯＷＤＥＮＶＡＲｌＡＸ公司有明确规定：风机在失速区内累积运行时间不能超过１５ｈ，否则要更换力特性符合设计要求，则烟气通过烟气系统产生的阻力应分别为２２５２３２４８Ｐａ，２３５０Ｐａ，２６５５Ｐａ，Ｐａ。而实际上烟气系统阻力已分别达到Ｐａ，实测烟气４２８２Ｐａ，４４９９Ｐａ，４５９１Ｐａ，４４８２系统阻力分别为设计值的１９０％，１９１％，１７３％，１７８％。叶片。对机组而言，若风机发生失速，造成风机跳闸，将直接联锁单侧通风组停止，机组减负荷，间接地引起炉膛正压或负压超限，锅炉发生ＭＦｒ，联锁机组跳闸。因此，轴流风机运行中必须防止风机发生失速。轴流式风机在失速状态下运行，将对叶片产生一定频率的激振力，使叶片受到交变应力的作用，可能使叶片产生疲劳断裂。锅炉烟气系统主要由省煤器、空气预热器、电除尘器、烟囱等辅助设备和这些辅助设备之连接烟５引风机失速原因分析旧，４】３，４号锅炉引风机在运行中均发生过失速现象，为了探讨引风机失速的原因，将引风机失速状态的运行参数列于表２，运行工况点示于图１。表２道组成，烟气系统的阻力也主要是由这些辅助设备及烟道造成的。在额定负荷３００ＭＷ时，锅炉空气预热器和电除尘器段的设计阻力分别为９３６Ｐａ和２９４Ｐａ，而实测阻力远远大于额定负荷工况下的设计值（表３）。３号锅炉空气预热器、电除尘器阻力远大于４号锅炉，３号锅炉Ｂ侧空气预热器进出口差压２４９９ＳＡ心６．６—１５一ｌ型引风机性能曲线失速工况点黔躺鬻黼蔗错噤嘴滕３Ｂ４Ａ４Ｂ２７３２７９２７２１３３１１０１３０８６．５８８９４Ｐａ，而设计值９７４Ｐａ，超过设计值ｌ５２５Ｐａ。３号锅炉引风机失速严重。表３锅炉空气预热器、电除尘器阻力实测表２１６２３０２２３１３６—４１６０１３７—４２４６１３８—４１８６３３９３４５２９６４４９９４５９１４４８２３号炉４号炉项目帮鼍鬻掣斧等｝２９２２９０２１２４１４７０２４９９１３３０２５０３１０２６０５３０由此可见，解决引风机失速，须降低烟气系统的阻力，尤其是降低３号锅炉空气预热器阻力，确保风机的工作点在任何负荷下都不落入失速区边缘或失速区。６措施和效果６．１加强空气预热器吹灰，保持空气预热器波纹板清洁；改进空气预热器吹灰装置。图１ＳＡＦ２６．６—１５—１型引风机性能曲线失速－Ｙ－ｉ）Ｌ点６．２调整空气预热器的径向、轴向的密封，改造预热器的密封方式，减少空气预热器漏风，降低烟·２７·万方数据安全与综合气系统的阻力。湖南电力７．２第２９卷／２００９年第４期由于该锅炉空气预热器积灰严重，烟气系统６．３尽量减少不必要的冷风进入炉膛。将备用磨煤机的冷、热风挡板关闭；经常检查烟风道各处有无漏风现象。６．４保证省煤器、空预器的灰斗排灰顺畅，降低该水平段的飞灰浓度，防止该水平段积灰。６，５加强锅炉本体吹灰，减少烟道积灰，特别是阻力比设计值大，烟道管网的阻力特性曲线较为陡峭，它和引风机性能曲线的交点向左偏移，即引风机的工作点向左偏移，进入不稳定工况区，导致引风机失速、喘振。７．３通过加强锅炉本体和尾部烟道和空气预热器吹灰和放灰，减少烟道积灰，降低烟气系统阻力和减少了烟气系统漏风等措施，可预防引风机失速、喘振发生。参考文献［１］段铁成．轴流风机失速特性试验研究与防止（Ｊ）．东北电力技术，２０００（１１）：１３一１８，３６．【２】华国钧．轴流风机失速与喘振的对策（Ｊ］．浙江电力，２００２（２）：４０一４３．（３）孙启云，焦显峰．深圳妈湾发电总厂锅炉引风机失速分析及饵决方法［Ｊ】．热力发电．２００２（２）：１９－－２１．（４）汪毅刚，蒋文军．送风机运行中发生失速的异常分析及预防对策［Ｊ】．湖南电力，２００６（３）：４８～４９．折焰角处水平烟道部分。停炉后，进人烟道进行人工清灰，以减少烟道阻力。６．６根据引风机性能曲线，制定出引风机风压、流量和动叶开度之间的制约关系，以动叶开度为主，全压不得大于对应的风压，流量不得小于对应的流量，若任一条件不满足，则发出报警信号，提醒运行人员注意，并及时进行调整。通过采取以上措施，３号锅炉空气预热器、电除尘器阻力分别为７６０，１９５Ｐａ，４号锅炉空气预热器、电除尘器阻力也在设计值之内。３年多机组运行表明，引风机失速、喘振现象得到有效控制，目前引风机运行正常。作者简介：７７．１结束语Ｂ引风机叶片断裂事故的直接原因是振动引黄伟（１９６４一），男，高级工程师，主要从事电站锅炉基建调试、电站锅炉事故分析、电站锅炉节能技术改造、洁净煤燃烧理论与技术的试验研究。起的疲劳失效，而引风机长期在失速、喘振不稳定工作区运行是引起叶片振动疲劳破坏的主要原因。（上接第２５页）必须对黑启动方案进行详细的分析研究和仿真计算，才能保证黑启动方案的实际可操作性，避免启动过程中出现发电机自励磁、过电压等问题而延误电网恢复时间。除技术可行性以外，具定黑启动方案时还要综合考虑调度权限、方案可操作性、黑启动所需时间、黑启动方案的前提条件等多种因素。参考文献（１］蔡述涛，张尧，荆朝霞．地区电网黑启动方案的制定［Ｊ】．电力系统自动化，２００５，２９（１２）ｔ７３—７６．［２］鲁顺，傅予，金世军．桓仁地区电网黑启动分析（Ｊ】．东北电力技术，２００３，（１１）：８—１１．［３）株洲地区电网２００８年度运行方式（Ｓ］．作者简介：杨昀（１９７９一），男，学士，助理工程师，主要从事电力系统调度管理、ＥＭＳ，ＯＭＳ实用化等工作。谭剑中（１９７８一），男，工程师，硕士研究生。主要从事电力系统调度管理、ＥＭＳ实用化、电能质量分析与控制研究等工作。·２８·万方数据300 MW锅炉引风机叶片断裂原因分析及对策
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
黄伟， 李文军， 万克洋， 伍绍刚， 熊蔚立
黄伟,李文军,万克洋,熊蔚立(湖南省电力公司试验研究院,湖南,长沙,410007)， 伍绍刚(大唐耒阳电厂,湖南,耒阳,421800)湖南电力
HUNAN ELECTRIC POWER2009，29(4)0次
1.段铁成 轴流风机失速特性试验研究与防止 2000(11)
2.华国钧 轴流风机失速与喘振的对策[期刊论文]-浙江电力 2002(02)
3.孙启云.焦显峰 深圳妈湾发电总厂锅炉引风机失速分析及解决方法[期刊论文]-热力发电 2002(02)4.汪毅刚.蒋文军 送风机运行中发生失速的异常分析及预防对策[期刊论文]-湖南电力 2006(03)
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