風機是發電廠鍋爐的重要輔助設備，它運行的好壞直接影響機組的安全、經濟運行，其中軸流風機喘振是常見的導致設備跳閘、損壞甚至機組停運的現象之一。本文介紹三河發電有限責任公司（下稱三河電廠）軸流風機的喘振原因及治理方案。
1、設備簡介
    三河電廠一期裝有2臺350 MW亞臨界控制循環燃煤汽包鍋爐，一次中間再熱、單爐膛、雙切圓燃燒、半露天布置。采用4臺雙進雙出鋼球磨煤機，正壓直吹式制粉系統，設計燃用山西晉北煤，現實際燃用煤種為神華混燒煤。通風方式為平衡通風，2臺雙速雙吸離心式引風機、2臺動葉可調軸流式送風機、2臺雙級動葉可調軸流式一次風機。空氣預熱器為英國毫頓華公司生產，型號為T9VNT1750，三分倉回轉式空氣預熱器。鍋爐送風機出口，三分倉回轉式空預器二次風入口安裝暖風器，以防空預器發生低溫腐蝕。2臺引風機為豪頓華生產的雙速離心式風機，型號為29286300。2臺送風機為豪頓華生產的動葉可調軸流式風機，型號為ANN-2250/1250，在ECR工況下，流量為120.5m3/S，人口壓力為144 Pa，出口壓力為2013 Pa，SET TEST工況出口壓力為3 360 Pa，BMCR況為2 239 Pa。2臺一次風機為豪頓華生產的動葉可調雙級軸流式風機，型號為ANN-1568/1250，轉速為1490 r/min，出口壓力ECR工況為7 076 Pa，SET TEST工況為11 082 Pa。送、一次風機均設有喘振保護（定值為動葉角度大于20。或動葉差壓大于500 Pa，并延時120 s風機跳閘）。
2、存在問題
    三河電廠1、2號機組從2000年投產以來，機組共發生送風機喘振16次。其中3臺次為風機人口濾網結冰堵塞造成。2臺爐4臺送風機共發生5臺次喘振，且每臺均被涉及。每次送風機喘振，均需快速降負荷，且處理中控制室與就地所需人員較多，處理比較復雜，機組風險很大。2004年7月16日就由于送風機喘振，引發協調系統RUNDOWN動作，運行人員未能及時處理導致機組跳閘。另外，由于風機喘振的可能性增大，使運行中爐膛風箱、爐膛差壓及鍋爐氧量均控制較低，已降低風機壓頭，減小風機喘振風險。因此，造成了鍋爐切圓燃燒變差，結焦風險增大，也使燃燒調整手段大為缺乏。而為降低暖風器阻力頻繁進行的暖風器水沖洗，對機組和人身均造成了很大的風險。同時，由于風機喘振，造成了風機葉片和葉片軸承的損壞嚴重影響了風機的使用壽命和運行可靠性。
3、原因分析
3.1喘振機理
    通過圖1的風機性能曲線，可以看出，軸流風機壓頭為一帶有駝峰的曲線，隨著管路阻力的增加，管路阻力特性曲線逐漸變陡，最終當變為管阻曲線2所處狀態時，即風機工作點由Pi變到p2時。P2右側的工作點為穩定點，左側為不穩定點，即風機喘振區。
    經分析性能曲線和查閱設計資料，送風機壓頭設計裕度為50%，完全能夠滿足使用要求。且威海試驗廠試驗報告顯示風機性能完全符合設計要求，且檢修中檢查風機葉片無磨損出力降低現象。因此，風機喘振應為管路阻力增加所致。
3.2管路阻力升高的原因
    (1)對送風機入口風道濾網及消音器進行了檢查，看是否有堵塞現象，從而改變風機特性。經過檢查除3臺次為入口濾網結冰造成風機喘振以外，未發現入口濾網及消音器堵塞。
    (2)利用低谷將送風機停止運行，對送風機的出口關斷擋板和調節擋板進行了檢查，沒有發現有脫落現象。同時，對風道內的雜物和積灰情況進行了檢查，沒有發現異常。
    (3)利用低谷將送風機停止運行，對送風機的動葉開度與調節器的開度是否相匹配和偏差進行了檢查，結果正常（即動葉O。～50。對應調節器開度0%～100%）。
    (4)對2臺送風機的控制系統進行了比較，看在負荷變化時調節是否有偏差，造成相互排擠，而引起送風機特性的變化。經過多次觀察和曲線追憶發現影響很小。
    (5)利用停機機會，對空氣預熱器和暖風器進行了檢查。發現空氣預熱器熱端積灰板結嚴重，而暖風器由于柳絮等雜物沉積造成堵灰非常嚴重。
    因此，管路阻力升高主要是因為暖風器和空預器堵塞造成。
4、送風機喘振的治理方案
    為防止送風機發生喘振，采取了以下措施：
    (1)暖風器更換前在風機濾網外加裝較大的細網外罩，在柳絮飛揚時及時進行清理。同時監視送風機動葉開度，以便及時對暖風器進行半側隔絕水沖洗。
    (2)遇有霧霜天氣，對風機入口濾網加強巡視，結霜時及時清理。
    (3)對暖風器進行改造。原暖風器管節距（兩排管中心距）小，肋片密集（間距約2. 82 mm），容易造成堵塞。加工新型暖風器更換原暖風器，由原來的兩層變為三層，同時增大管節距和肋片間距，維持送風加熱能力不變。另外，增大肋片強度，防止外力傾倒增大風阻。
    (4)利用檢修機會對空預器換熱元件吊出進行高壓水沖洗，徹底消除積灰板結。
    (5)由于風機流量在機組安裝調試時未進行風量標定，因此風量指示很可能偏大，不利于確認風機運行工況點，因此應對風機流量進行校核測量。
    (6)在暖風器和風機出口加裝壓力表，以確定風機的工作點。
    (7)空預器由于只設置冷端一臺蒸汽吹灰器，對積灰的清除能力較低，易使積灰在熱端堵塞、板結，同時對冷端的吹損非常嚴重，考慮將蒸汽吹灰器改造為激波吹灰器。
5、喘振治理效果
    (1)送風機入口加裝細網大罩和暖風器半面隔絕清洗緩解了送風機的喘振，但清理工作量大，且對人員和設備有安全風險，同時仍有暖風器差壓升高現象，無法完全杜絕風機喘振的發生。
    (2)由于霧霜天氣極少，因此該情況下可通過清理入口濾網避免因此而發生的喘振。
    (3)利用檢修機會分別對2臺機組的暖風器進行了改造，新加工的暖風器由于結構變化，有效防止了暖風器的堵塞，暖風器差壓由原來的最高約1 kPa下降到0.15 kPa，達到并優于設計阻力要求。同時冬季實際試驗表明能夠保證二次風加熱的能力。
    (4)對空預器三層換熱元件同時采用高壓水沖洗，檢修后差壓沒有任何變化。后采用將高溫換熱元件抽出逐一進行長時間高壓水沖洗，同時對中溫段和冷端換熱元件進行水沖洗。檢修后利用差壓計測量，滿負荷下空預器二次風側差壓由原來的1.55 kPa下降到L 2 kPa，阻力降低0.3 kPa。
    (5)對送、一次風機風量進行標定試驗，試驗結果表明送、一次風機風量實際值分別為CRT顯示值的80%和55%，風量偏差很大。
    (6)在暖風器出人口和送、一次風機的出口分別加裝了風壓表，以便對暖風器的差壓和風機出口壓頭隨時進行監控。
    (7)空預器激波吹灰器改造項目已通過可行性研究，準備下一步進行改造，相信對保持空預器差壓會起到良好的效果。
    通過表1可看出，2000年6月暖風器堵塞情況下，風機滿負荷時工作點已十分接近喘振區。經過上述風機喘振治理后，2006年8月份風機滿負荷時工作點遠離喘振區。
7、結論
    可以看出，三河電廠風機喘振治理是成功的，效果非常明顯，有力地保證了機組的安全、可靠運行。