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河北負壓風機增壓風機失速的原因分析電力工程電壓等級與變電站繼
【關鍵詞】： 增壓風機 失速分析 漳電脫硫
【引言】：近年來，由于我國國民經濟的迅速發展，對電力的需求增長更快，作為主要電源供應的燃煤發電機組也逐年增加，燃煤火力發電裝置排放物對人類生存直接構成危害，我國火力發電用煤主要是高灰分、高硫分煤的比例比較大，而且幾乎不經過任何洗選等預處理過程，同時，火力發電硫氧化物排放的總量最大而且集中，因此，火力發電需要對尾氣硫化物進行脫除，目前在發電廠應用最多的脫硫技術是比較成熟的石灰石-濕法，石灰石-濕法技術關鍵是脫硫工程中增壓風機的正常運行，只有保證增壓風機正常運行，才能保證脫硫工程正常運行，乃至整個機組的正常運行
增壓風機是大容量軸風機，是直接影響主機安全運行的重要因素，同時也是環保評價我廠脫硫投入率的前提，軸硫分風機失速信號測點就是風機葉片前后的煙氣流量的差壓前后的反應，運行對DCS增壓風機筒振重點監測是十分必要的，正常情況下煙氣流入靜葉擋板門通過動葉旋轉至增壓風機出口，煙氣流與動葉形成很小的夾角當經過葉片后形成平行的流線狀態為最好。當煙氣與某一葉片形成有擾動角度時，這時繞過葉片的煙氣流在葉片背面形成渦流，葉片之間的氣道受阻，輕則筒振增大，失速報警信號發出。重則，擾動氣流破壞相鄰的邊界層，使之多個動葉間煙氣流通道被氣流團阻塞（包括級間葉片氣流團劇烈擾動導致末級葉片背壓升高）不采取措施風機喘震增大引起共振，導致葉片折斷軸變形斷裂等嚴重后果。
#6脫硫工程運行,增壓風機靜葉擋板開度60%,增壓風機出口溫度異常升高、電流下降、筒振升高、失速報警信號發、出口壓力下降，增壓風機內聲音異常，靜葉擋板門各靜葉軸承座振動增大，造成#6增壓風機失速有以下原因：
1、 脫硫工程中出入口煙氣擋板門內置扇形板任意一扇脫落或銷子斷使扇門
不能開啟，都會導致增壓風機入口流量不足或出口阻力增大。
1）、煙氣工程入口擋板門沒有完全開啟或擋板門的一扇脫落，造成入口風量不足，增壓風機不能正常工作，發生喘振，造成失速，經檢查入口擋板門在全開位置，沒有發現任意一扇脫落開不起來，也沒有發現銷子斷裂，擋板門的主軸轉動自如；
2） 、煙氣工程出口擋板門沒有完全開啟，或擋板門的一扇脫落，造成入口風量不足，增壓風機不 能正常工作，發生喘振，造成失速，經檢查入口擋板門在全開位置，沒有發現任意一扇脫落開不起來，也沒有發現銷子斷裂，擋板門的主軸轉動自如；
3）、煙氣工程煙道中的支撐多,支撐不合格,支撐上積灰,造成工程阻力大,經專家測試工程支撐不是造成增壓風機失速的原因;
2、GGH積灰造成煙氣阻力大，GGH打開人孔檢查后，發現換熱元件上積灰嚴重，增壓風機入口煙塵含量高，造成工程積灰，造成GGH積灰嚴重的原因有：
1）、煙氣中灰塵含量高，攜帶的煙塵黏結在換熱器元件上，造成換熱元件堵塞而使增壓風機阻力增大；
2）、GGH蒸汽吹掃的蒸汽品質差，沒有過熱度，蒸汽吹掃要求蒸汽壓力在0.9Mpa左右，飽和蒸汽的溫度在175℃，而我們的蒸汽壓力也就170多度，只屬于飽和蒸汽，而沒有過熱度，飽和蒸汽吹至GGH就會瞬間變為濕蒸汽，吹至GGH和GGH上的灰塵黏結，吹掃的次數越多沉積死灰的機率越大，長時間運行使GGH上沉積灰垢而導致GGH前后壓差增大，而導致增壓風機出口阻力大，我們的低壓水沖洗壓力只有0.04Mpa的壓力，而吹灰器要求壓力在0.3-0.5Mpa，遠遠不能達到吹灰器的要求，因此在脫硫工程停運后低壓水沖洗的效果也不是很好；
3）、GGH設計可能有問題，上一次國家環保來檢查，一位專家問GGH換熱元件的高度有多少，他說GGH換熱元件的高度超過40cm應該用兩套吹灰器，低于40cm用一套吹灰器，我們廠#5、6脫硫工程吹灰器換熱正好40cm，而我們的GGH只有一套吹灰器，再加上煙氣中含塵量比較大，一套向下吹掃的吹灰器遠遠不能滿足吹掃，如果GGH上、下各有一套吹灰器，可能對GGH換熱元件的吹掃會效果更好一點。
4）、我們#5、6脫硫工程經常在小煙氣量的運行方式下運行，如果在這種運行方式下三臺循環泵運行，會導致石膏漿液在吸收塔煙氣入口干濕交匯處結垢形成一個平臺，使許多石膏漿液反流至GGH換熱元件上，由于煙氣溫度高，石膏漿液不能得到及時沖洗結垢，蒸汽吹掃不起作用，使換熱元件堵塞，因此，在脫硫工程停運期間應該停運循環泵，在小煙氣量運行的情況下，應該停運一臺循環泵，在脫硫工程停運或檢修時，應對GGH進行低壓水沖洗，并用干燥風進行干燥。
5）、當除霧器沖洗不能正常沖洗時，煙氣中攜帶的一些細小的石膏顆粒經過除霧器進入GGH，黏結在GGH上，在#6脫硫工程C級檢修時，在吸收塔至GGH煙道平臺上就沉積著許多的灰垢和石膏垢，在GGH凈煙氣側沉積上石膏以后旋轉到原煙氣側，如果GGH得不到及時的吹掃，原煙氣溫度高，會在GGH上形成死垢，而不容易沖洗，在吹灰器吹掃時，吹掃走的只是軟垢，長時間運行容易造成換熱元件堵塞而造成增壓風機出口阻力大。
6）、要經常校對GGH前后壓差，發現壓差增大增加蒸汽吹掃次數，如果壓差超過規定，應進行高壓水沖洗，保證GGH換熱元件在潔凈的環境下運行，并且利用脫硫工程停運期間對GGH換熱元件進行檢查，保證GGH下次啟動的可利用率。
7）、在脫硫工程正常運行時，可通過蒸汽吹掃正常吹灰，也可在線高壓水沖洗，如果在線沖洗不起作用，可以在脫硫工程停運以后離線高壓水沖洗，然后低壓水沖洗，采取措施無效后聯系消防車對GGH進行沖洗，沖洗后啟動脫硫工程。
8）、運行人員必須根據規定對GGH進行吹掃，保證GGH的正常運行。
3、吸收塔除霧器堵塞，#6脫硫工程C級檢修時，打開人孔檢查發現#6吸
收塔一級除霧器70%-80%堵塞，8個單元不同程度損壞，一級除霧器沖洗水向上噴嘴50%堵塞，向下70%堵塞，一級除霧器向上沖洗水管齊根斷開；二級除霧器30%堵塞，沖洗水噴嘴向上30%堵塞，向下70%堵塞。造成除霧器堵塞的原因有：
1）、噴嘴堵塞造成沖洗水量不足，不能夠對黏結在除霧器上的細小石膏和灰塵及時清理，3小時后石膏形成板結而不容易沖洗而結垢。
2）、部分噴嘴損壞，沖洗角度不夠90度，造成沖洗面積不夠，使沖洗有盲區，除霧器沖洗應覆蓋整
個表面，相鄰噴嘴噴射出的圓錐形必須適當搭接、部分重疊，以確保沖洗水對整個除霧器表面有一定的覆蓋程度，沖洗覆蓋率應為100%-300%，而我們的除霧器覆蓋面積還達不到100%，一般情況下除霧器斷面上瞬時沖洗耗水量約為1-4m3/（m2.h）。
3）、工藝水水質差，除霧器沖洗水管道管壁脫落，造成噴嘴堵塞，尤其向下沖洗的噴嘴堵塞比較嚴重， 除霧器沖洗水沖洗的要求壓力適中，沖洗壓力低時，沖洗效果大，沖洗壓力過高時則易造成煙氣帶水，除霧器正面的水壓應控制在0.25Mpa以內，背面的沖洗水應大于0.1Mpa，一級除霧器的沖洗水應高于二級除霧器。
4）、在C級檢修以前運行中發現#6吸收塔除霧器沖洗水部分沖洗水流量變小，在運行中應該堅持沖洗， 保證沖洗周期，不管水的流量有多大，都應該依次對每個沖洗水門開啟，保證暢通的噴嘴所對應的除霧器 得到沖洗。
5）、經過對除霧器的清理，C級檢修結束后，#6脫硫工程啟動后，#6增壓風機能夠正常進入工作區域， 保證脫硫工程的正常運行。
6）、經常性的校對除霧器的前后壓差，保證除霧器前后壓差的準確性，保證運行人員準確判斷和可操作性。
4、增壓風機失速的原因還有增壓風機與工程不匹配，增壓風機出力跟不上，造成風機失速，還有增壓風機在安裝過程中，安裝水平差。
5、熱工信號誤發 #6脫硫工程C級檢修以前，造成#6增壓風機失速的原因主要是除霧器堵塞，造成增壓風機出口阻力大，而#5、6脫硫工程經常性的失速的主要原因是GGH換熱元件不潔凈，造成增壓風機出口阻力大失速。
【結語】：
1、在實際運行操作方面，控制吸收塔石膏漿液的PH值，防止石膏漿液過飽和，過飽和度一般應控制在120%-130%，PH值應控制在5.2-5.8之間，漿液濃度應控制在10%-15%之間。
2、在脫硫工程停運之前應先對GGH進行高壓水沖洗，然后停運，并且對吹灰器噴嘴進行檢查是否堵塞，離線低壓水沖洗后應該打開GGH上部人孔進行干燥，保證換熱元件的干燥性，防止下次啟動時換熱元件積灰。
3、在脫硫工程停運以后應對除霧器多次沖洗。
4、正常運行中要嚴格執行GGH和除霧器的吹掃規定。
5、嚴格監視GGH壓差和除霧器前后壓差，發現壓差有問題及時聯系熱工對表計校對，保證運行中的正確判斷。
6、不管是蒸汽吹掃，還是高壓水、低壓水沖洗，都應該在廠家提供的資料范圍內進行工作，保證吹掃的可靠性。
7、GGH積垢堵塞和除霧
電力工程電壓品級有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。隨著機電制造工藝的提高，10 kV電念頭已批量生產，所以3 kV、6 kV已較少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供電工程以10 kV、35 kV為主。輸配電工程以110 kV以上為主。發電廠發機電有6 kV與10 kV兩種，現在以10 kV為主，用戶均為220/380V（0.4 kV）低壓工程。
憑據《城市電力網劃定設計劃定規矩》劃定：輸電網為500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高壓配電網為110kV、66kV，中壓配電網為20kV、10kV、6 kV，低壓配電網為0.4 kV（220V/380V）。
發電廠發出6 kV或10 kV電，除發電廠自己用（廠用電）之外，也能夠用10 kV電壓送給發電廠四周用戶，10 kV供電范圍為10Km、35 kV為20~50Km、66 kV為30~100Km、110 kV為50~150Km、220 kV為100~300Km、330 kV為200~600Km、500 kV為150~850Km。
2.變配電站種類
電力工程各類電壓品級均經由過程電力變壓器來轉換，電壓升高為升壓變壓器（變電站為升壓站），電壓下降為降壓變壓器（變電站為降壓站）。一種電壓變為另外一種電壓的選用兩個線圈（繞組）的雙圈變壓器，一種電壓變為兩種電壓的選用三個線圈（繞組）的三圈變壓器。
變電站除升壓與降壓之額外，還以規模年夜小分為樞紐站，區域站與終端站。樞紐站電壓品級通常是三個（三圈變壓器），550kV /220kV /110kV。區域站一般也有三個電壓品級（三圈變壓器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。終端站一般直接接到用戶，年夜大都為兩個電壓品級（兩圈變壓器）110kV /10 kV或35 kV /10 kV。用戶自己的變電站一般只有兩個電壓品級（雙圈變壓器）110 kV /10kV、35kV /0.4kV、10kV /0.4kV，其中以10kV /0.4kV為最多。
3.變電站一次回路接線方案
1）一次接線種類
變電站一次回路接線是指輸電線路進進變電站以后，所有電力裝備（變壓器及進出線開關等）的相互毗連方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分段，雙母線，雙母線分段，環網供電等。
2）線路變壓器組
變電站只有一路進線與一臺變壓器，而且再無成長的情況下采用線路變壓器組接線。
3）橋形接線
有兩路進線、兩臺變壓器，而且再沒有成長的情況下，采用橋形接線。針對變壓器，聯絡斷路器在兩個進線斷路器之內為內橋接線，聯絡斷路器在兩個進線斷路器之外為外橋接線。
4）單母線
變電站進出線較多時，采用單母線，有兩路進線時，一般一路供電、一路備用（分歧時供電），兩者可裝備用電源互自投，多路出線均由一段母線引出。
5）單母線分段
有兩路以上進線，多路出線時，選用單母線分段，兩路進線劃分接到兩段母線上，兩段母線用母聯開關毗連起來。出線劃分接到兩段母線上。
單母線分段運行方式比力多。通常是一路主供，一路備用（不合閘），母聯合上，當主供斷電時，備用合上，主供、備用與母聯互鎖。備用電源容量較小時，備用電源合上后，要斷開一些出線。這是比力經常使用的一種運行方式。
對于出格重要的負荷，兩路進線均為主供，母聯開關斷開，當一路進線斷電時，母聯合上，來電后斷開母聯再合上進線開關。
單母線分段也有益于變電站內部檢修，檢修時可以停失落一段母線，若是是單母線不分段，檢修時就要全站停電，哄騙旁路母線可以不停電，旁路母線只用于電力工程變電站。
6）雙母線
雙母線主要用于發電廠及年夜型變電站，每線路路都由一個斷路器經過兩個隔脫離關劃分接到兩條母線上，這樣在母線檢修時，就能夠哄騙隔脫離關將線路倒在一條件母線上。雙母線也有分段與不分段兩種，雙母線分段再加旁路斷路器，接線方式復雜，但檢修就很是利便了，停電范圍可削減。
4.變配電站二次回路
1）二次回路種類
變配電站二次回路包括：丈量、庇護、控制與旌旗燈號回路部門。丈量回路包括：計量丈量與庇護丈量�？刂苹芈钒ǎ壕偷厥謩雍戏珠l、防跳聯鎖、實驗、互投聯鎖、庇護跳閘和合分閘執行部門。旌旗燈號回路包括開關運行狀態旌旗燈號、事故跳閘旌旗燈號與事故預告旌旗燈號。
2）丈量回路
丈量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各類裝備串聯于電流互感器二次側（5A），電流互感器是將原邊負荷電流統一變為5A丈量電流。計量與庇護劃分用各自的互感器（計量用互感器精度要求高），計量丈量串接于電流表和電度表，功率表與功率因數表電流端子。庇護丈量串接于庇護繼電器的電流端子。微機庇護一般將計量及庇護集中于一體，劃分有計量電流端子與庇護電流端子。
電壓丈量回路，220/380V低壓工程直接接220V或380V，3KV以上高壓工程全數經過電壓互感器將各類品級的高電壓變為統一的100V電壓，電壓表和電度表、功率表與功率因數表的電壓線圈經其端子并接在100V電壓母線上。微機庇護單元計量電壓與庇護電壓統一為一種電壓端子。
3）控制回路
（1）合分閘回路
合分閘經由過程合分閘轉換開關進行操作，常規庇護為提醒操作人員及事故跳閘報警需要，轉換開關選用預合-合閘-合后及預分-分閘-分后的多檔轉換開關。以使哄騙不合錯誤應接線進行合分閘提醒與事故跳閘報警，國家已有尺度圖設計。采用微機庇護以后，要進行遠分合閘操作后，還要到就地進行轉換開關對位操作，這就失往了遠分操作的意義，所以應取消不合錯誤應接線，選用中心自復位的只有合閘與分閘的三檔轉換開關。
（2）防跳回路
當合閘回路泛起故障時進行分閘，或短路事故未破除，又進行合閘（誤操作），這時候就會泛起斷路器頻頻合分閘，不僅容易引發或擴年夜事故，還會引發裝備損壞某人身事故，所以高壓開關控制回路應設計防跳。防跳一般選用電流啟動，電壓連結的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動線圈。電壓線圈接于合閘回路，作為連結線圈，當分閘時，電流線圈經分閘回路起動。若是合閘回路有故障，或處于手動合閘位置，電壓線圈起啟動并經由過程其常開接點自連結，其常閉接點馬上斷開合閘回路，保證斷路器在分閘進程中不能馬上再合閘。防跳繼電器的電流回路還可以經由過程其常開接點將電流線圈自連結，這樣可以減輕庇護繼電器的出口接點斷開負荷，也削減了庇護繼電器的連結時間要求。
有些微機庇護裝配自己已具有防跳功能，這樣就能夠不再設計防跳回路。斷路器操作機構選用彈簧儲能時，若是選用儲能后可以進行一次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構（也有用于重合閘的儲能后可以進行二次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構），由于儲能一般都要求10秒左右，當儲能開關經常處于斷開位置時，儲一次能，合完以后，將儲能開關再處于斷開位置，可以跳一次閘；跳閘以后，要手動儲能以后才能進行合閘，此時，也能夠不再設計防跳回路。
（3）實驗與互投聯鎖與控制
對于手車開關柜，手車推出后要進行斷路器合分閘實驗，應設計合分閘實驗按鈕。進線與母聯斷路，一般應憑據要求進行互投聯鎖或控制。
（4）庇護跳閘
庇護跳閘出口經過毗連片接于跳閘回路，毗連片用于庇護調試，或運行進程中消除某些庇護功能。
（5）合分閘回路
合分閘回路為經合分閘母線為操作機構提供電源，和其控制回路，一般都應零丁畫出。
4）旌旗燈號回路
（1）開關運行狀態旌旗燈號由合閘與分閘指示兩個裝于開關柜上的旌旗燈號燈組成：經過操作轉換開關不合錯誤應接線后接到正電源上。采用微機庇護后，轉換開關取消了不合錯誤應接線，所以旌旗燈號燈正極可以直接接到正電源上。
（2）事故旌旗燈號有事故跳閘與事故預告兩種旌旗燈號，事故跳閘報警也要經由過程轉化開關不合錯誤應后，接到事故跳閘旌旗燈號母線上，再引到中央旌旗燈號工程。事故預告旌旗燈號經由過程旌旗燈號繼電器接點引到中央旌旗燈號工程。采用微機庇護后，將斷路器操作機構輔助接點與旌旗燈號繼電器的接點劃分接到微機庇護單元的開關量輸進端子，需要有中央旌旗燈號工程時，若是微機庇護單元可以提供事故跳閘與事故預告輸出接點，可將其引到中央旌旗燈號工程。否則，應哄騙旌旗燈號繼電器的另外一對接點引到中央旌旗燈號工程。
（3）中央旌旗燈號工程為安裝于值班室內的集中報警工程，由事故跳閘與事故預告兩套聲光報警組成，光報警用光字牌，不用旌旗燈號燈，光字牌分集中與渙散兩種。采用變電站綜合自動化工程后，可以不再設計中央旌旗燈號工程，或將其簡化，只設計集中報警作為計較機報警的后備報警。
5.變配電站繼電庇護
1）變配電站繼電庇護的作用
變配電站繼電庇護能夠在變配電站運行進程中發生故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）和泛起不正常現象時（過負荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與丈量回路斷線等），迅速有選擇性發出跳閘飭令將故障切除或發出報警，從而削減故障釀成的停電范圍和電氣裝備的損壞水平，保證電力工程穩定運行。
2）變配電站繼電庇護的基本工作原理
變配電站繼電庇護是憑據變配電站運行進程中發生故障時泛起的電流增加、電壓升高或下降、頻率下降、泛起瓦斯、溫度升高等現象跨越繼電庇護的整定值（給定值）或超限值后，在整按時間內，有選擇的發出跳閘飭令或報警旌旗燈號。
憑據電流值來進行選擇性跳閘的為反時限，電流值越年夜，跳閘越快。憑據時間來進行選擇性跳閘的稱為按時限庇護，按時限在故障電流跨越整定值后，經過時間定值給定的時間后才泛起跳閘飭令。瓦斯與溫度等為非電量庇護。
靠得住系數為一個經驗數據，計較繼電器庇護動作值時，要將計較成效再乘以靠得住系數，以保證繼電庇護動作的準確與靠得住，其范圍為1.3~1.5。
發生故障時的最小值與庇護的動作值之比為繼電庇護的活絡系數，通常是1.2~2，應憑據設計規范要進行選擇。
3）變配電站繼電庇護按庇護性質分類
（1）發機電庇護
發機電庇護有定子繞組相間短路，定子繞組接地，定子繞組匝間短路，發機電外部短路，對稱過負荷，定子繞組過電壓，勵磁回路一點及兩點接地，失磁故障等。出口方式為停機，解列，縮小故障影響范圍和發出旌旗燈號。
（2）電力變壓器庇護
電力變壓器庇護有繞組及其引出線相間短路，中性點直接接地側單相短路，繞組匝間短路，外部短路引發的過電流，中性點直接接地電力網中外部接地短路引發的過電流及中性點過電壓、過負荷，油面下降，變壓器溫度升高，油箱壓力升高或冷卻工程故障。
（3）線路庇護
線路庇護憑據電壓品級分歧，電網中性點接地方式分歧，輸電線路和電纜或排擠線長度分歧，劃分有：相間短路、單相接地短路、單相接地、過負荷等。
（4）母線庇護
發電廠和重要變電所的母線應裝設專用母線庇護。
（5）電力電容器庇護
電力電容器有電容器內部故障及其引出線短路，電容器組和斷路器之間毗連線短路，電容器組中某一故障電容切除后引發的過電壓、電容器組過電壓，所毗連的母線失壓。
（6）高壓電念頭庇護
高壓電念頭有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地、定子繞組過負荷、定子繞組低電壓、同步電念頭失步、同步電念頭失磁、同步電念頭泛起非同步沖擊電流。
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