風(fēng)機是火力發(fā)電廠(chǎng)中的關(guān)鍵輔機，軸流風(fēng)機因效率高和能耗低而被廣泛采用。在實(shí)際運行中，不少電廠(chǎng)因軸流風(fēng)機特別是動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機的可靠性差，頻頻發(fā)生故障，導致電廠(chǎng)非計劃停機或減負荷，影響了機組發(fā)電量。近幾年來(lái)，廣東地區的幾家電廠(chǎng)如珠江電廠(chǎng)4×300MW、南海電廠(chǎng)2×200MW、恒運C廠(chǎng)1×210MW均發(fā)生過(guò)動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機斷葉片事故，也有在同一電廠(chǎng)反復多次發(fā)生，嚴重影響機組安全滿(mǎn)發(fā)。因此，從根本上解決這些問(wèn)題，提高大型火電廠(chǎng)軸流風(fēng)機運行的可靠性顯得十分必要和迫切。

1、電站風(fēng)機可靠性概念

電站風(fēng)機可靠性統計的狀態(tài)劃分如下：

送引風(fēng)機運行可靠性可用以下兩個(gè)重要參數說(shuō)明。

式中tSH——運行小時(shí)數，指風(fēng)機處于運行狀態(tài)的小時(shí)數；

tUOH——非計劃停運小時(shí)數，指風(fēng)機處于非計劃停運狀態(tài)的小時(shí)數，亦稱(chēng)事故停運小時(shí)數。

90年代以前，我國大型電站（125MW及以上）鍋爐風(fēng)機引起的非計劃停機和非計劃降負荷較頻繁，據統計，在125MW、200MW、300MW及600MW機組中，按電廠(chǎng)損失的等效停運小時(shí)算，送、引風(fēng)機均排在影響因素的*位，與發(fā)達國家的差距較大。

90年代以后，我國幾個(gè)主要電站風(fēng)機制造廠(chǎng)設備質(zhì)量提高較快，針對我國電廠(chǎng)的實(shí)際情況，引進(jìn)外國精良技術(shù)，使電站風(fēng)機特別是動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機的可靠性不斷地得到提高。例如：1997年某鼓風(fēng)機廠(chǎng)對其利用引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的、在15套300MW火電機組中使用的28臺動(dòng)葉可調軸流式送風(fēng)機和24臺動(dòng)葉可調軸流式引風(fēng)機進(jìn)行可靠性分析，發(fā)現其運行率已達99%.其他廠(chǎng)家的產(chǎn)品的可靠性也有較大的提高。

2、影響軸流風(fēng)機可靠性的因素

2.1電站風(fēng)機事故分類(lèi)

第1類(lèi)事故：風(fēng)機故障引起火電機組退出運行。

第2類(lèi)事故：風(fēng)機故障只引起火電機組出力降低，還沒(méi)有造成火電機組退出運行，或送、引風(fēng)機僅有某一臺退出運行。

第3類(lèi)事故：風(fēng)機損壞不嚴重，不需要送、引風(fēng)機退出運行進(jìn)行維修。

第1、2類(lèi)事故直接影響風(fēng)機運行可靠性，第3類(lèi)則是潛在的影響因素。

2.2軸流風(fēng)機主要故障

a）轉子故障。如轉子不平衡、轉子振動(dòng)等，嚴重的甚至發(fā)生葉輪飛車(chē)事故。

b）葉片產(chǎn)生裂紋或斷裂。在送、引風(fēng)機上均有可能發(fā)生，近幾年在多個(gè)大型電廠(chǎng)已發(fā)生多宗。

c）葉片磨損。主要是發(fā)生在引風(fēng)機上。由于電除塵器投入時(shí)機掌握不好或電除塵器故障，造成引風(fēng)機磨損。這是燃煤電站引風(fēng)機容易發(fā)生的故障。

d）軸承損壞。

e）電機故障。如過(guò)電流等，嚴重時(shí)燒壞電機。

f）油站漏油，調節油壓不穩定。既影響風(fēng)機的調節性能也威脅風(fēng)機的安全。

2.3軸流風(fēng)機發(fā)生故障的原因

2.3.1產(chǎn)品設計和制造方面

a）結構設計不合理，強度設計中未充分考慮動(dòng)荷載。

b）氣動(dòng)設計不完善。對氣動(dòng)特性、膨脹不明。

c）葉片強度安全系數不夠，葉片材質(zhì)差。

d）葉片鑄造質(zhì)量差。

e）焊接、裝配質(zhì)量差。如葉片螺栓脫落打壞葉片等。

f）控制油站質(zhì)量差。

g）監測、保護附件失靈。

2.3.2運行、檢修方面

a）軸流風(fēng)機長(cháng)期在失速條件下工作，氣流壓力脈動(dòng)幅值顯著(zhù)增加，葉片共振受損。

b）不按風(fēng)機特性要求進(jìn)行啟動(dòng)并車(chē)，風(fēng)機工況與系統特性不匹配。

c）不投電除塵或電除塵效率低導致風(fēng)機入口含塵濃度高。

d）兩臺風(fēng)機并列運行時(shí)，兩者工作點(diǎn)差異較大。

e）軸流風(fēng)機喘振保護失靈。

f）無(wú)定期檢修或檢修不良。

2.3.3安裝方面

a）軸系不平衡或聯(lián)接不好，導致風(fēng)機振動(dòng)大、軸承、聯(lián)軸器易損壞。

b）執行機構安裝誤差大，就地指示值與控制室反饋值不一致，導致操作不準確。

2.3.4風(fēng)機選型與系統設計方面

風(fēng)機選型不當造成風(fēng)機實(shí)際運行點(diǎn)在不穩定氣流區或接近甚至進(jìn)入失速區，以及風(fēng)機管路系統特性不合理，均可造成風(fēng)機轉子有關(guān)部件的疲勞與損壞。

3、提高軸流風(fēng)機可靠性的措施

3.1選型

電站鍋爐風(fēng)機的型式一般有離心式、靜葉可調軸流和動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機，應根據具體使用場(chǎng)合，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定風(fēng)機型式。

選擇軸流風(fēng)機時(shí)，設計點(diǎn)應落在效率、并在此基礎上動(dòng)葉角度再開(kāi)大10°～15°的曲線(xiàn)上，這樣，即使機組在低于額定工況下運行，風(fēng)機仍可在率區內運行。

對于燃煤鍋爐，由于動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機圓周速度高，考慮到磨損問(wèn)題，宜采用中速，不宜選用過(guò)高轉速。

3.2并聯(lián)設計與運行

在選擇動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機的參數時(shí)，除了按有關(guān)規程規定給出裕度外，還要依據電廠(chǎng)實(shí)際情況，不僅考慮保證工況點(diǎn)（TB）、MCR工況、100%負荷工況，還要考慮點(diǎn)火工況以及風(fēng)機安全并車(chē)工況。后兩種工況往往被人忽視而給風(fēng)機的調試與運行帶來(lái)困難。故應特別注意動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機的并聯(lián)設計與運行。

兩臺風(fēng)機并聯(lián)運行在C點(diǎn)，但每臺風(fēng)機運行在各自特性曲線(xiàn)的A點(diǎn)上。當第1臺風(fēng)機保持同樣葉片角度運行時(shí)，運行點(diǎn)將移到B點(diǎn)，第2臺風(fēng)機要啟動(dòng)并入時(shí)，關(guān)閉出口門(mén)啟動(dòng)，葉片角度調至小。打開(kāi)隔離門(mén)后，第2臺風(fēng)機將在D點(diǎn)運行，逐漸開(kāi)大其角度，并調小第1臺風(fēng)機角度，它們的運行點(diǎn)將分別沿DE和BE線(xiàn)移動(dòng)，到達E點(diǎn)時(shí)兩臺風(fēng)機并聯(lián)，再同時(shí)調節兩臺風(fēng)機到所需的參數。

可以看出，當第1臺風(fēng)機運行點(diǎn)壓力高于第2臺風(fēng)機失速線(xiàn)的點(diǎn)S的壓力時(shí)，第2臺風(fēng)機啟動(dòng)將發(fā)生喘振，這時(shí)需降低第1臺風(fēng)機出力，使B點(diǎn)位于S點(diǎn)之下再啟動(dòng)第2臺風(fēng)機。

3.3其他設計措施

如果可以降低風(fēng)機負荷，總是可以并車(chē)的，如燃油鍋爐。但對于某些燃煤鍋爐，例如中速直吹式制粉系統的冷一次風(fēng)機，由于其制粉系統必須有一個(gè)的干燥出力要求和送粉壓頭，在風(fēng)機出力下降受到限制的情況下，有兩個(gè)方法解決并聯(lián)運行問(wèn)題。一是選擇風(fēng)機時(shí)計算好單臺風(fēng)機按要求工況運行時(shí)系統阻力，使S點(diǎn)高于該阻力線(xiàn)，這意味著(zhù)設計點(diǎn)位于特性曲線(xiàn)更下端，以致壓頭較高風(fēng)機效率較低。二是可以在軸流風(fēng)機風(fēng)道上加一個(gè)旁路再循環(huán)門(mén)，啟動(dòng)該風(fēng)機時(shí)，先關(guān)閉出口門(mén)，打開(kāi)循環(huán)門(mén)。待第2臺風(fēng)機越過(guò)失速線(xiàn)后打開(kāi)出口門(mén)，關(guān)閉循環(huán)門(mén)，這樣做的缺點(diǎn)是增加了初投資，增加了送風(fēng)倒回泄漏的可能性。

在設計風(fēng)機進(jìn)出口連接管道時(shí)，要力求避免產(chǎn)生渦流的可能性，某些轉彎處還應采取加裝導流板的措施。

3.4調整與維護

a）必須確保動(dòng)葉實(shí)際角度與就地指示值及與控制室反饋值相一致。若誤差大，運行人員便難以判斷動(dòng)葉真實(shí)角度，從而影響運行工況。嚴重時(shí)，風(fēng)機因長(cháng)時(shí)間處于失速邊緣或失速區內運行而導致斷葉片事故的發(fā)生。

b）對于燃煤電站，不能讓引風(fēng)機長(cháng)期在超標煙塵中受磨。解決軸流風(fēng)機磨損問(wèn)題的關(guān)鍵是降低風(fēng)機入口含塵濃度和灰粒尺寸。為此，應加強清灰等工作。

c）加強對電除塵器的管理，確保電除塵器運行正常，減少煙塵對引風(fēng)機葉片的磨損。

d）確保風(fēng)機喘振保護正常投入。

4、結束語(yǔ)

軸流風(fēng)機特別是動(dòng)葉可調軸流風(fēng)機現在及將來(lái)在火力發(fā)電廠(chǎng)中都被廣泛使用，其運行可靠性對電廠(chǎng)按計劃穩發(fā)滿(mǎn)發(fā)至關(guān)重要。我國電站風(fēng)機可靠性與*國家差距正在縮小。要提高風(fēng)機運行可靠性，除了須提高風(fēng)機本身設計、制造質(zhì)量外，設計選型、運行及維護方式也至關(guān)重要。