300MW锅炉引风机叶片断裂原因分析及对策

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1、安全与综合湖南电力第29卷／2009年第4期300MW锅炉引风机叶片断裂原因分析及对策黄伟，李文军，万克洋。伍绍刚，熊蔚立(1．湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙410007；2．大唐耒阳电厂，湖南耒阳421800)摘要：某电厂300MW锅炉在运行中发生引风机叶片断裂事故。经分析，其直接原因是振动引起疲劳失效，引风机长期在失速、喘振不稳定工作区运行是引起叶片振动疲劳破坏的主要原因。通过降低烟气系统阻力等措施，可有效防止类似事故的发生。关键词：大型锅炉；动叶可调轴流式引风机；叶片断裂；空气预热器；积灰中图分类号：TK223；TN621文献标识码：B文章编号

2、：10084)198(2009)04-0026434立即将3B引风机动叶开度指令设定到0，以防止1设备概况动叶突然开启造成炉内负压扰动大，就地检查3B某电厂二期工程2X300Mw机组锅炉(3，4引风机的运行情况，发现3B引风机声音异常大，号)系B&WB一1025／17．2一M型亚临界汽包锅在来不及减3B送风机动叶的情况下，立即停运3B炉，分别于2004年9月、2005年3月投产。锅炉引风机。采用正压直吹式制粉系统、“w”型火焰燃烧方8：35，现场确认3B引风机发生飞车事故。式，设计燃用当地无烟煤，配用的引风机为引进德2．2引风机损坏情况国技术生产的SAF

3、26．6—15—1型动叶可调轴流式就地检查发现，动叶调节机构电动头掉落在地通风机，其设计规范如表1所示。上，3B引风机基础裂开，台板翘起，就地动叶开度指示50％。解体后发现导流板变形严重，一片表1引风机型式及规范动叶连叶柄整体断落，其余动叶严重变形。缸体局风机型式暑萎／m流3量~s一，叶片数筻蜇／k蕈W~m蠢ill一。部凸起，内部液压调节油管路松脱。SAF26-6_15—1香231．30165515o19853引风机断裂叶片金相分析3．1宏观检查23B引风机损坏情况引风机断裂叶片柄在螺纹根部发生断裂，叶片2．13B引风机损坏经过一侧断裂后断面被碾磨变形严

4、重，叶柄一侧断面形2006年1月21日8：27，运行人员感觉到集控貌完整，断口断面可见清晰贝纹线区，中间为瞬断室地板震动，响声大，火焰工业电视短时黑屏，炉区，两边较为平整。内发生垮焦，炉膛压力H报警，事故喇叭响。此3．2光谱分析、布氏硬度、力学性能试验时发现3号锅炉3B引风机电流在190～85A之间叶柄42CrMo材质符合有关标准要求。摆动，不久电流至71A，并维持稳定，判断3B引3．3金相分析风机失速，立即增大3A引风机出力，同时减弱燃叶片柄断裂处贝纹线区域金相组织为索氏体，烧，减负荷到210MW，防止因炉膛压力高而MFT瞬断区域的金相组织为索氏体+铁

5、素体，未发现异保护动作灭火，DCS画面检查3B引风机轴承温度常组织。等正常；3．4分析结果8：3O，上述处理过程中，发现3B引风机动叶引风机叶片柄断裂的直接原因是振动引起的疲反馈到一1．30％，呈坏点显示，且控制油压正常，劳破坏。收稿日期：2008—12—12第29~／2009年第4期湖南电力安全与综合3．5引风机叶片断裂初步分析显然，4个工况风机流量均小于MCR工况点通常造成风机损坏的典型原因是风机进入不稳的设计值246．19m／s，而风机压头均超过TB工定工作区运行，此时会出现失速或喘振。结合机组况点的设计值4192Pa，工况点均已落人不稳定工投运以

6、来，B引风机多次发生失速或喘振现象，为况区即风机在失速区运行。主要原因是烟气系统的此初步判断为该风机长期在不稳定工作区运行造成阻力远远超过设计值。上述4个工况的流量分别为叶片断裂。211．1，215．8，229．4，223．6m／s，如果系统阻力特性符合设计要求，则烟气通过烟气系统产生的4引风机失速危害¨I2】阻力应分别为2248Pa，2350Pa，2655Pa，对风机本身而言，若在失速区域长时间运行，2523Pa。而实际上烟气系统阻力已分别达到将导致叶片断裂，且叶轮的机械部件也可能损坏。4282Pa，4499Pa，4591Pa，4482Pa，实测烟气英

7、国HOWDENVAR1AX公司有明确规定：风机在系统阻力分别为设计值的190％，191％，173％，失速区内累积运行时间不能超过15h，否则要更换178％。叶片。对机组而言，若风机发生失速，造成风机跳轴流式风机在失速状态下运行，将对叶片产生闸，将直接联锁单侧通风组停止，机组减负荷，间一定频率的激振力，使叶片受到交变应力的作用，接地引起炉膛正压或负压超限，锅炉发生MFT，可能使叶片产生疲劳断裂。联锁机组跳闸。因此，轴流风机运行中必须防止风锅炉烟气系统主要由省煤器、空气预热器、电机发生失速。除尘器、烟囱等辅助设备和这些辅助设备之连接烟5引风机失速原因分析l4

8、J道组成，烟气系统的阻力也主要是由这些辅助设备及烟道造成的。3，4号锅炉引风机在