深圳媽灣發(fā)電總廠共有6臺(tái)300 MW汽輪發(fā)電機(jī)組，其中5號(hào)鍋爐為HG-1025/18. 2-YM6。5號(hào)鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)由爐膛、煙道、六大風(fēng)機(jī)、電除塵器及空氣預(yù)熱器等組成。其中2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)型號(hào)為PAF17 -12.5_2，屬動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。制粉系統(tǒng)為直吹式，配備6臺(tái)中速磨煤機(jī)。DCS采用XDPS-400型分散控制系統(tǒng)。5號(hào)鍋爐自投產(chǎn)以來，因6臺(tái)磨煤機(jī)入口一次冷風(fēng)管道設(shè)計(jì)偏小，一次風(fēng)機(jī)經(jīng)常發(fā)生失速。在6號(hào)機(jī)組基建中，對(duì)6號(hào)鍋爐6臺(tái)磨煤機(jī)入口一次冷風(fēng)管道進(jìn)行了改大處理，得以解決了這個(gè)問題。
    一次風(fēng)機(jī)的失速，首先影響機(jī)組負(fù)荷，一旦發(fā)生一次風(fēng)機(jī)失速，就要減少運(yùn)行磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)和減煤處理，防止因一次風(fēng)量不夠而堵磨，機(jī)組負(fù)荷一般要降到170—180 MW；其次增加運(yùn)行異常處理難度，一般從發(fā)生失速到完全恢復(fù)要30 min以上，甚至還有鍋爐跳閘風(fēng)險(xiǎn)；另外增加能源消耗，失速處理有時(shí)要投油助燃。
1、失速原理
    當(dāng)具有“駝峰”形Q-H性能曲線（見圖1）的風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定區(qū)（曲線上K點(diǎn)的左邊）工作時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)失速現(xiàn)象，即風(fēng)機(jī)的流量和壓頭在瞬間內(nèi)發(fā)生不穩(wěn)定的周期性反復(fù)變化的現(xiàn)象。失速時(shí)，由于流量和壓力波動(dòng)很大，使運(yùn)行極不穩(wěn)定，甚至引發(fā)強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致裝置破壞。
    當(dāng)風(fēng)機(jī)在大容量的管路中工作，如果外界需要的流量為QA時(shí)，此時(shí)管路特性曲線和風(fēng)機(jī)的性能曲線相交于A點(diǎn)。該點(diǎn)管路消耗的能量與風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的能量達(dá)到平衡，工作也是穩(wěn)定的。當(dāng)外界需要的流量減少為QE時(shí)，工作點(diǎn)向左方移動(dòng)到E點(diǎn)，工作是穩(wěn)定的。當(dāng)外界需要的流量繼續(xù)減少為小于QK時(shí)，工作點(diǎn)將落在DK線上，例如F點(diǎn)，這時(shí)風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓力大于管中的阻力；但因管路容量大，在風(fēng)機(jī)壓力低于K點(diǎn)的瞬間，管中壓力仍保持為P。氣體將從管路向風(fēng)機(jī)倒流，使工作點(diǎn)由K點(diǎn)移到C點(diǎn)。由于倒流使管路中的壓力快速下降，工作點(diǎn)又由C點(diǎn)跳回D點(diǎn)，此時(shí)風(fēng)機(jī)的流量為零。由于風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，所以當(dāng)管路中的壓力降低到相應(yīng)于D點(diǎn)壓力時(shí)，風(fēng)機(jī)又重新輸出流量。由“駝峰”形性能曲線可知，為了和管路中的阻力相平衡，相應(yīng)的工況點(diǎn)D又跳回E點(diǎn)。只要外界需要的流量保持小于QK，上述過程又重復(fù)出現(xiàn)，即發(fā)生失速。
    圖2是媽灣發(fā)電總廠5B -次風(fēng)機(jī)失速后的典型曲線圖。從圖中可看到風(fēng)機(jī)失速后風(fēng)量波動(dòng)很大，并且由于動(dòng)葉控制在自動(dòng)位，2臺(tái)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉不斷開大，但出口風(fēng)壓還是下降很快。
2、失速工況分析
    一次風(fēng)機(jī)失速主要有以下幾種工況：
    (1)隨著負(fù)荷的增加，每臺(tái)磨煤機(jī)當(dāng)帶到一定煤量后，冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板全關(guān)，熱風(fēng)調(diào)節(jié)檔板全開。但隨負(fù)荷指令要求繼續(xù)加煤時(shí)，實(shí)際上此時(shí)每臺(tái)磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量不升反降，導(dǎo)致總一次風(fēng)量不增，反而減少；而一次風(fēng)機(jī)風(fēng)壓控制隨著每臺(tái)磨煤量增加，壓力設(shè)定值不斷增加（一次風(fēng)壓設(shè)定值與最高負(fù)荷磨煤機(jī)的煤量成正比），動(dòng)葉開度不斷加大，而一次風(fēng)量增加滯后，風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，容易引發(fā)一次風(fēng)機(jī)失速。
    (2)正常運(yùn)行中，在加負(fù)荷后操作員沒有及時(shí)多啟動(dòng)1臺(tái)磨煤機(jī)，而仍是保持4臺(tái)或3臺(tái)運(yùn)行。這時(shí)各臺(tái)磨煤機(jī)的煤量偏高，磨煤機(jī)的一次熱風(fēng)量不夠；又由于有的磨煤機(jī)出口風(fēng)溫度偏低，引發(fā)堵磨，使一次風(fēng)量驟減，造成一次風(fēng)機(jī)失速。
(3)正常運(yùn)行中由于操作員過分地追求降低一次冷風(fēng)量，有時(shí)會(huì)關(guān)閉磨煤機(jī)入口冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板和截止擋板；或由于磨煤機(jī)入口風(fēng)量測(cè)量故障引發(fā)磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)不正常，有意或無意識(shí)地造成磨煤機(jī)運(yùn)行一次風(fēng)量偏小，一次風(fēng)機(jī)很容易進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)。一旦有什么擾動(dòng)（如加煤操作導(dǎo)致一次風(fēng)量減少）就會(huì)發(fā)生一次風(fēng)機(jī)失速。
    (4)運(yùn)行中有磨煤機(jī)跳閘，本磨煤機(jī)熱風(fēng)全關(guān)，一次風(fēng)量突然減少，也容易引發(fā)一次風(fēng)機(jī)失速。
    幾年來，在5B -次風(fēng)機(jī)發(fā)生失速時(shí)，2臺(tái)風(fēng)機(jī)電流和風(fēng)量都相當(dāng)，而5B -次風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉開度都比5A大。
3、失速對(duì)策
3.1風(fēng)機(jī)控制方面
    (1)增加一次風(fēng)機(jī)失速預(yù)警及閉鎖“風(fēng)機(jī)增”功能。根據(jù)5B -次風(fēng)機(jī)失速歷史數(shù)據(jù)，推算5B -次風(fēng)機(jī)失速曲線F(x)（見圖3）。當(dāng)一次風(fēng)機(jī)在一定風(fēng)量下算出對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉開度，并考慮加上3%的安全裕度得出一個(gè)理論開度；然后與風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的實(shí)際開度相比較，如果動(dòng)葉的實(shí)際開度大于算出來的理論開度，那么就認(rèn)為風(fēng)機(jī)已在不穩(wěn)定區(qū)工作，DCS將自動(dòng)發(fā)出失速預(yù)警信號(hào)。一方面發(fā)出聲光報(bào)警，提醒操作員及時(shí)做出調(diào)整（如開大磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)檔板、關(guān)小一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度，增開1臺(tái)磨煤機(jī)等措施）；另一方面如果一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)處于“自動(dòng)”，將閉鎖“一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度增加”。控制邏輯圖見圖4。
    (2)增加一次風(fēng)機(jī)失速報(bào)警。通過一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化及一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓變化來判斷一次風(fēng)機(jī)是否失速。當(dāng)一次風(fēng)機(jī)入口風(fēng)量大幅減少（減少50 000m3／h），同時(shí)一次風(fēng)機(jī)出口處壓力大幅降低（減少400 Pa），就觸發(fā)一次風(fēng)機(jī)失速報(bào)警。控制邏輯圖見圖5。
    (3)當(dāng)5B -次風(fēng)機(jī)失速報(bào)警后，一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)切到“手動(dòng)”；同時(shí)按每秒1%地關(guān)小本一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉20%。一般在動(dòng)葉關(guān)小20%以后，一次風(fēng)機(jī)就會(huì)恢復(fù)出力，確保一次風(fēng)壓不會(huì)降得過低。
3.2磨煤機(jī)控制方面
    (1)當(dāng)一次風(fēng)機(jī)失速報(bào)警后，在非MFT工況下，如果該磨煤機(jī)已停lmin以上，對(duì)已停運(yùn)的磨煤機(jī)發(fā)“聯(lián)關(guān)冷風(fēng)截止門”指令；并向該磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥發(fā)出強(qiáng)制關(guān)信號(hào)。該磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥指令強(qiáng)制至Oqo，對(duì)維持一次風(fēng)壓很有作用。
    (2)對(duì)磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板在自動(dòng)控制時(shí)設(shè)最小開度限制，最小開度根據(jù)磨煤量定。提高一次風(fēng)量，在一定程度上可防止一次風(fēng)機(jī)失速。
3.3運(yùn)行操作方面
    (1)機(jī)組運(yùn)行中，要求所有的磨煤機(jī)冷風(fēng)截止門都保持開著，對(duì)于底層磨煤機(jī)即使沒有運(yùn)行也可適當(dāng)開大冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板。
    (2)機(jī)組運(yùn)行中嚴(yán)禁磨煤機(jī)出口風(fēng)粉溫度長(zhǎng)時(shí)間低于70℃（隨煤種不同稍有差別），否則應(yīng)及時(shí)增開磨煤機(jī)，以解決在高負(fù)荷下熱風(fēng)不夠的問題。
4、改進(jìn)效果
    一次風(fēng)機(jī)失速預(yù)警的設(shè)置有效地減輕了一次風(fēng)機(jī)失速后的影響程度，失速預(yù)警相關(guān)參數(shù)完全正確。