電站鍋爐的三大風機---送風機、引風機和一次風機（或排粉塵風機）

　　電站風機主要指電站鍋爐的三大風機---送風機、引風機和一次風機（或排粉塵風機），它們是火力發(fā)電廠的主要輔機之一，其耗電量約占發(fā)電廠發(fā)電量的1.5%～2.5%，其運行的安全經濟性直接關系到發(fā)電機組乃至整個電廠的安全經濟運行。因此，電站風機運行的可靠性和經濟性一直是發(fā)電企業(yè)極為關注的問題。

　　近十年來，隨著我國主要生產大型電站風機的幾家制造廠對所引進技術消化吸收的逐步完善，大型電廠管理水平、運行水平和檢修維護水平的提高，我國大型電站送、引風機的可靠性有了長足的進步。飛車等惡性事故得到遏制，非計劃停運率明顯提高，故障次數顯著減少，由送、引風機引起的損失發(fā)電量大幅度降低。如1991年全國100MW及以上機組因在引風機故障造成的發(fā)電量損失就達12.7億kWh，到2002年200MW及以上機組(其總容量遠大于1991年100MW及以上機組總容量)因引風機故障所造成的發(fā)電量損失為3.176億kWh。但是，目前我國電站風機運行的安全可靠性和經濟性與國外先進水平相比尚有一定差距，按引進技術生產的風機與直接引進的風機產品也還有差距。

　　目前大容量鍋爐機組的制粉系統(tǒng)多采用中速磨煤機直吹式系統(tǒng)，采用W型火焰燃用難燃低揮發(fā)分煤種的鍋爐，多數采用了雙進雙出鋼球磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，還有循環(huán)流化床鍋爐均需采用高壓一次風機。這些一次風機輸送的均是常溫空氣，有的鋼球磨煤機中間儲倉式熱風送粉制粉系統(tǒng)采用一次風機輸送高溫空氣。

　　現在，在我國電廠中運行的一次風機，除極少數全套機組直接引進和循環(huán)流化床鍋爐的大多數一次風機為國外進口外，絕大多數為國產設備。排粉風機則全部是國產設備。

　　近年來，隨著一次風機投運的增多，出現的問題比送、引風機更多。主要表現在軸承振動大和易損壞、機殼及進出口管道振動大，噪音高，對周圍環(huán)境（居民和辦公人員）影響大。雙級動葉調節(jié)軸流式一次風機時有失速(喘振)問題發(fā)生，限制機組出力并威脅機組安全經濟運行。

　　鋼球磨煤機中間儲倉式制粉系統(tǒng)采用的是排粉風機，其存在的主要問題仍是葉輪的磨損問題。
　　
效率低能耗高

　　統(tǒng)計表為國電熱工研究院（以下簡稱TPRI）2000年以來進行的電站風機改造（含故障診斷）工作統(tǒng)計情況。

　　從統(tǒng)計表可見，送、引風機出力不足是電廠要求改造的最主要原因，其次是運行效率低，能耗高。近年來向TPRI反映送、引風機失速(喘振)問題的電廠也漸多起來。一次風機的失速(喘振)、異常振動和噪聲高的問題比較多，而排粉機的主要問題是運行效率低，能耗高，磨損問題仍較突出。

　　經分析，送、引風機出力不足的主要原因，一是選型不當；二是風機實際性能未達設計值；三是系統(tǒng)阻力因積灰或設備更改而增加。軸流風機失速(喘振)的主要原因是實際失速裕度不夠。其中多數風機的實際失速界限(經現場測量)與設計值有不同程度地偏離（失速區(qū)偏大），少數是因系統(tǒng)阻力增加造成。高壓的離心式一次風機及其進、出口管道的異常振動近年來已屢見不鮮。經分析，多數是因氣流脈動造成。其原因一是風機運行在小開度、小流量的高氣流脈動區(qū)，二是裝有軸向導向調節(jié)門的風機，在調節(jié)門后產生的中心渦流所引起的風機內氣流壓力的大幅脈動所造成。排粉風機電耗高的主要原因是前彎的M9-26型排粉區(qū)的使用區(qū)效率較低所致，且其耐磨性能不如后彎風機。
　　
　　與國外先進水平還有差距

　　近年來，我國新建的大型電站中，其鍋爐的送、引風機多數采用了軸流式風機，且其中動葉調節(jié)軸流式風機又占大多數；加上電廠對經濟性重視程度的提高，對低效運行風機的改造力度加大；采用液力耦合器和變頻調速對離心式風機進行變速調節(jié)的電廠也逐漸增多起來。因此，我國電站風機的耗電率有較大幅度的降低。但由于選型設計的差異，制造質量和運行維護水平高低的差別，我國各電廠風機耗電率的差別還較大，一般送、引風機和一次風機均采用動調軸流式風機的電廠，其三大風機的年均總耗電率（占電廠發(fā)電量的百分數）可以達到1.5%以內，最好的可達1%。配備離心式風機的大型電廠，其三大風機的年均總耗電率一般在2%以上，最好的也接近2%，與國外先進水平相比，還有差距，總的運行經濟性還有待進一步提高。

從2 a共發(fā)生各類事故33次（其中導致停風機處理18次，緊急停爐處理2次）情況來看，引風機設備主要存在以下3個方面的問題：

第一，引風機本體問題（占統(tǒng)計數的49％）。一是風機頻繁發(fā)生振動且振動值嚴重超標；二是軸承頻繁發(fā)熱；三是進、出口導葉和葉輪磨損。這些均導致軸承、葉輪、導葉等部件的損壞。

第二，引風機配用電機問題（占統(tǒng)計數的15％）。一是軸承軸瓦運行溫度過高；二是時有串軸現象發(fā)生；三是發(fā)現電機鼠籠轉子有斷條現象，開裂部位為導條圓弧根部和導條與銅環(huán)的焊接處。

第三，風機的電氣、熱工控制系統(tǒng)問題（占統(tǒng)計數的36％）。一是電氣開關和保護引發(fā)風機跳閘；二是熱工保護和其他連鎖引發(fā)風機跳閘；三是風機進口導葉執(zhí)行機構故障引發(fā)風機負荷擺動。這些問題極易造成MFT動作使爐膛滅火、鍋爐負荷降低和機組運行的不穩(wěn)定。

2　原因探析

2．1　風機振動原因分析

2．1．1　風機設計制造結構不合理

a．芯筒定位方式不穩(wěn)定、不合理。芯筒既是葉輪軸承座的支撐架，也是葉輪及其軸承座中心定位的關鍵部件，芯筒中心的偏移將直接影響葉輪的對中。

芯筒中心的定位由后導葉和拉桿達成，拉桿兩端均為焊接不易變動，但后導葉卻因導葉或密封墊的更換，以及運行中導葉固定螺栓松動引起芯筒中心的變化，造成葉輪中心偏移而引發(fā)振動。

b．軸承座固定不牢靠，易松動。軸承座一端裝配葉輪，另一端靠軸承端蓋（厚度為37 mm）嵌于芯筒端板上，主要依賴8個螺栓固定，但廠家設計的螺栓無防松措施，在風機運行中隨著工況的變化，容易造成螺栓的松動甚至斷裂，使軸承座下垂，導致葉輪中心改變而產生振動。

c．葉輪固定螺栓易松動。風機葉輪夾于壓板與軸端之間，靠4個螺栓緊固于軸端上，由于螺栓無防松措施，運行中易松動造成葉輪偏斜。

2．1．2　運行調整不當產生喘振

軸流風機的運行范圍是受所謂“失速線”影響的，如果風機的運行工況長時間處于風機性能曲線圖中“失速線”上方的不穩(wěn)定區(qū)域，就會使風機發(fā)生喘振，如果不盡快消除或及時停機，一般只需運行30 s以上就可能造成引風機及其風道的嚴重損壞。

a．單臺風機在啟動過程中，如果運行人員操作不當，把握不準，在風機達到額定轉速后，入口擋板和入口靜葉長時間處于關閉或很小的開度狀態(tài)，就極易造成失速，導致“喘振”發(fā)生。