Chinese Journal of Turbomachinery
第63卷，2021年第Z1期
Http:// Vol.63,2021,No.Z1
丁方焰
罗元辉
（黔北发电厂）
摘要：在火力发电机组中，由于煤质的变化，燃煤的粉煤灰易造成锅炉脱硝、空预器、电除尘等烟气系统的堵 塞，从而导致引风机抢风。本文从火力发电厂引风机抢风的实际原因进行分析，结合风机自身的性能曲线，提出解决实际问题的方法，避免机组运行中引风机抢风的发生。关键词：抢风；性能曲线；管道阻力曲线；流量中图分类号：TH432；TK05文章编号：1006-8155-(2021)Z1-0067-03文献标志码：A
DOI：10.16492/j.fjjs.2021.Z1.0012
Analysis and Prevention of Wind Extraction by
Induction Fan
Yuan-hui Luo Fang-yan Ding
(Qianbei Power Plant)
Abstract：In thermal generating units,due to the change of coal quality,the fly ash of coal combustion is easy to bring the blockage of the flue gas system such as boiler denitrification,empty preheater,electric dust removal,etc.,which cause the fan blowing.Combined with the performance curve of the fan ,the method of solving practical problems is put forward to avoid the occurrence of the fan rush during the unit operation.Keywords：Pipe;Resistance;Curve;Flow
0引言
在火力发电机组中，由于煤质的变化，燃煤的衍生
物——粉煤灰易造成锅炉脱硝、空预器、电除尘等烟气系统的堵塞，从而导致引风机抢风，这是目前所有火力发电机组中普遍存在的问题。在火力发电机组中，引风机作为火力发电厂中重要的辅助设备，当引风机发生抢风时，除了影响引风机自身的设备安全外，还对整
个机组的安全、经济运行乃至环保运行起到至关重要的作用。
1引风机的抢风现象
引风机抢风是指具有相同驼峰形状性能曲线的风机并列运行时，当风机工作在不稳定区域，就会导致风机流量分配的偏离，一台风机流量大，另一台风机流量小，且稍有干扰则两台风机的风量就会相互交换，使原
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来流量大的变小，原来流量小的变大；如此反复交替，以致于两台风机不能正常并列运行，这种现象称为抢风现象。
2火力发电厂中引风机抢风的原因
在现在的火力发电厂中，锅炉都采用双引风机布置在整个烟气流通的尾部，如图1所示；其作用是将锅炉燃烧产生的高温烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成高温烟气与受热面以及锅炉燃烧所需送风的热交换。
由于原煤燃烧后的衍生物——粉煤灰，易造成烟气通流部分的堵塞，特别是在脱硝、空预器和电除尘区域，当上述三个区域发生堵塞后，其通流面积减小，烟气通流部分的沿程阻力增大，也就使引风机的管道阻力增大，风机的正常运行点轨迹就由原来的管道阻力特性曲线1变为2，风机就会更接近于不稳定区域，如图2所示。
当两台具有相同驼峰形状性能曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的风机并列运行时，其总性能曲线Ⅲ是一条具有横“8”字形区域的曲线，如图3所示。
当烟气流通部分发生堵塞，管道阻力性能曲线由
OE 变为OE’时，就与并列运行风机的总性能曲线Ⅲ的横“8”字形区域由两个交叉点2和3，则风机在点2工作
是暂时的，很快会移动到点3工作，使一台风机在大风量的点3’工作，另一台风机在小风量的点3"点工作，这时若有干扰，如锅炉跨焦跨灰等因素扰动，则立即出现风量忽大忽小，大小反复互换的抢风现象。
3引风机抢风的危害
对于火力发电厂，其生存的原则是在保障人身安全、设备安全和环保达标的提前下，发经济电、有效
电。引风机作为火力发电厂中重要的辅助设备，当其在运行中发生抢风时，给电厂正常运行带来的危害有：
3.1损坏设备
引风机发生抢风，必然会伴随风机的失速和喘振，
两台风机流量周期性地反复，并在很大范围内变化，因风机流量波动很大而发生气流的猛烈撞击，使风机本身产生剧烈振动，同时风机工作的噪声加剧。大容量的高压头风机产生喘振时危害很大，可能导致设备和轴承的损坏，造成事故，直接影响锅炉的安全运行。
3.2引发锅炉灭火
火电厂锅炉是微负压运行，为保护锅炉主设备安
全，均设有炉膛压力高低锅炉灭火保护；当引风机发生抢风时，除了伴随风机流量的变化外，锅炉的炉膛压力也在发生急剧的变化，当炉膛压力变化到锅炉炉膛压力灭火保护动作值时，锅炉灭火保护动作，引发锅炉灭火。
3.3
影响环境卫生和环保
锅炉引风机发生抢风时，炉膛压力时正时负，炉膛
内未经过脱硝、脱硫、除尘的烟气和粉尘会从锅炉本体不严密处向炉外喷出，影响环境卫生和环保。
3.4锅炉本体工作带来安全隐患
由于引风机抢风的不规律性，炉膛内的燃烧工况
稍微有点扰动，如炉膛内跨焦等，会导致引风机的抢风。锅炉引风机发生抢风时，炉膛压力时正时负，给检
修和运行维护工作带来安全隐患。如炉内高温烟气喷
图1
火力发电厂烟气流向和引风机的布置
图2
前导叶调节轴流风机性能曲线
图3
轴流式风机并列工作抢风现象
引风机“抢风”的分析和预防探讨
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第63卷，2021年第Z1期
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出导致工作人员被灼伤、烫伤、瞬间窒息等。3.5机组带负荷能力受限
电厂的主要任务是发电，当引风机发生抢风时，意
味着锅炉的通流部分受阻，要维持锅炉的炉膛负压，风机的出力受限，相应的机组带负荷能力就要受到限制。
3.6运行操作多，增加运行操作难度
维护机组安全、经济、稳定运行是电厂运行人员的
主要工作，机组在正常运行中，若发生了引风机抢风现象，为了避免引风机抢风造成的设备损坏和安全隐患，势必要增加运行人员的操作难度和强度。
4引风机抢风的预防
电厂锅炉风机的选型是根据科学的理论计算来选择适当的风机型号，风机在运行中发生抢风不是风机本身的问题，而是锅炉在运行过程中系统发生堵塞造成的，从上述风机抢风的原因分析中可以看出，当锅炉的风烟系统因粉煤灰造成脱硝、空预器及电除尘等烟道系统的堵塞后，运行风机的总管路阻力
曲线OE 就会接近于并列运行风机总性能曲线的不稳定横“8”字形区域，如图3所示，当堵塞严重，管路阻力增大，管路阻力曲线由OE 变化到OE”时，并列运行风机进入临界抢风状态，若堵塞继续增加，管路阻力继续增大，管路阻
力曲线由OE”变化到OE’时并列运行的风机就会发生抢风。这个过程中管路中流通的烟气流量q 1减小到q E 再减小到q 2，此时的烟气流量减小是由于风机前的脱硝、空预器、电除尘等系统发生堵塞造成，而非风机的性能发生了改变。因此，增大引风机的流量Δq ＞q E ”-
q 2，改变风机进口管路的阻力曲线，即由OE’向OE”甚至靠近OE 曲线运行，让此时的风机不进入并列运行风机总性能曲线不稳定横“8”字形区域，从而避免运行风机的抢风发生。
对此，建议在风机的进出口挡板之间新增加一个再循环风门，如图4所示的虚线位置，当锅炉在运行过程中系统发生堵塞导致引风机进口的管道阻力增大，引风机进入不稳定区域运行时，开启新增的引风机再循环风门，加大进入引风机的烟气流量，改变风机的管道阻力曲线，从而避开不稳定区域，达到避免引风机抢风的目的。
5结论
火力发电厂引风机抢风是目前所有火力发电厂遇
见的主要技术难题，各方专家从理论到实践都在进行总结分析。本文提出的观点是基于并列运行风机本身性能曲线和风机在实践运行中所形成的管道阻力曲线的理论上总结得出，还需在实践中进一步加以验证。
参
考
文
献
[1]杨诗成，王喜魁.泵与风机（第四版）[M].中国电力出版社出版,
2012.
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创新,2014(10):51-52.
[4]于临秸.锅炉运行[M].
中国电力出版社,2006.
图4
建议新增引风机再循环风门示意图
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