深圳媽灣發(fā)電總廠共有6臺300 MW汽輪發(fā)電機組，其中5號鍋爐為HG-1025/18. 2-YM6。5號鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)由爐膛、煙道、六大風(fēng)機、電除塵器及空氣預(yù)熱器等組成。其中2臺一次風(fēng)機型號為PAF17 -12.5_2，屬動葉可調(diào)軸流風(fēng)機。制粉系統(tǒng)為直吹式，配備6臺中速磨煤機。DCS采用XDPS-400型分散控制系統(tǒng)。5號鍋爐自投產(chǎn)以來，因6臺磨煤機入口一次冷風(fēng)管道設(shè)計偏小，一次風(fēng)機經(jīng)常發(fā)生失速。在6號機組基建中，對6號鍋爐6臺磨煤機入口一次冷風(fēng)管道進行了改大處理，得以解決了這個問題。
    一次風(fēng)機的失速，首先影響機組負(fù)荷，一旦發(fā)生一次風(fēng)機失速，就要減少運行磨煤機臺數(shù)和減煤處理，防止因一次風(fēng)量不夠而堵磨，機組負(fù)荷一般要降到170—180 MW；其次增加運行異常處理難度，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；另外增加能源消耗，失速處理有時要投油助燃。
1、失速原理
    當(dāng)具有“駝峰”形Q-H性能曲線（見圖1）的風(fēng)機在不穩(wěn)定區(qū)（曲線上K點的左邊）工作時，往往會出現(xiàn)失速現(xiàn)象，即風(fēng)機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，由于流量和壓力波動很大，使運行極不穩(wěn)定，甚至引發(fā)強烈的機械振動導(dǎo)致裝置破壞。
    當(dāng)風(fēng)機在大容量的管路中工作，如果外界需要的流量為QA時，此時管路特性曲線和風(fēng)機的性能曲線相交于A點。該點管路消耗的能量與風(fēng)機產(chǎn)生的能量達到平衡，工作也是穩(wěn)定的。當(dāng)外界需要的流量減少為QE時，工作點向左方移動到E點，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，工作點將落在DK線上，例如F點，這時風(fēng)機所產(chǎn)生的壓力大于管中的阻力；但因管路容量大，在風(fēng)機壓力低于K點的瞬間，管中壓力仍保持為P。氣體將從管路向風(fēng)機倒流，使工作點由K點移到C點。由于倒流使管路中的壓力快速下降，工作點又由C點跳回D點，此時風(fēng)機的流量為零。由于風(fēng)機繼續(xù)運行，所以當(dāng)管路中的壓力降低到相應(yīng)于D點壓力時，風(fēng)機又重新輸出流量。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D又跳回E點。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)機失速后的典型曲線圖。從圖中可看到風(fēng)機失速后風(fēng)量波動很大，并且由于動葉控制在自動位，2臺風(fēng)機動葉不斷開大，但出口風(fēng)壓還是下降很快。
2、失速工況分析
    一次風(fēng)機失速主要有以下幾種工況：
    (1)隨著負(fù)荷的增加，每臺磨煤機當(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，實際上此時每臺磨煤機入口一次風(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)機風(fēng)壓控制隨著每臺磨煤量增加，壓力設(shè)定值不斷增加（一次風(fēng)壓設(shè)定值與最高負(fù)荷磨煤機的煤量成正比），動葉開度不斷加大，而一次風(fēng)量增加滯后，風(fēng)機工作點進入不穩(wěn)定區(qū)，容易引發(fā)一次風(fēng)機失速。
    (2)正常運行中，在加負(fù)荷后操作員沒有及時多啟動1臺磨煤機，而仍是保持4臺或3臺運行。這時各臺磨煤機的煤量偏高，磨煤機的一次熱風(fēng)量不夠；又由于有的磨煤機出口風(fēng)溫度偏低，引發(fā)堵磨，使一次風(fēng)量驟減，造成一次風(fēng)機失速。
(3)正常運行中由于操作員過分地追求降低一次冷風(fēng)量，有時會關(guān)閉磨煤機入口冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板和截止擋板；或由于磨煤機入口風(fēng)量測量故障引發(fā)磨煤機冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)不正常，有意或無意識地造成磨煤機運行一次風(fēng)量偏小，一次風(fēng)機很容易進入不穩(wěn)定區(qū)。一旦有什么擾動（如加煤操作導(dǎo)致一次風(fēng)量減少）就會發(fā)生一次風(fēng)機失速。
    (4)運行中有磨煤機跳閘，本磨煤機熱風(fēng)全關(guān)，一次風(fēng)量突然減少，也容易引發(fā)一次風(fēng)機失速。
    幾年來，在5B -次風(fēng)機發(fā)生失速時，2臺風(fēng)機電流和風(fēng)量都相當(dāng)，而5B -次風(fēng)機的動葉開度都比5A大。
3、失速對策
3.1風(fēng)機控制方面
    (1)增加一次風(fēng)機失速預(yù)警及閉鎖“風(fēng)機增”功能。根據(jù)5B -次風(fēng)機失速歷史數(shù)據(jù)，推算5B -次風(fēng)機失速曲線F(x)（見圖3）。當(dāng)一次風(fēng)機在一定風(fēng)量下算出對應(yīng)的動葉開度，并考慮加上3%的安全裕度得出一個理論開度；然后與風(fēng)機動葉的實際開度相比較，如果動葉的實際開度大于算出來的理論開度，那么就認(rèn)為風(fēng)機已在不穩(wěn)定區(qū)工作，DCS將自動發(fā)出失速預(yù)警信號。一方面發(fā)出聲光報警，提醒操作員及時做出調(diào)整（如開大磨煤機冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)檔板、關(guān)小一次風(fēng)機動葉開度，增開1臺磨煤機等措施）；另一方面如果一次風(fēng)機動葉調(diào)節(jié)處于“自動”，將閉鎖“一次風(fēng)機動葉開度增加”�？刂七壿媹D見圖4。
    (2)增加一次風(fēng)機失速報警。通過一次風(fēng)機風(fēng)量變化及一次風(fēng)機出口風(fēng)壓變化來判斷一次風(fēng)機是否失速。當(dāng)一次風(fēng)機入口風(fēng)量大幅減少（減少50 000m3／h），同時一次風(fēng)機出口處壓力大幅降低（減少400 Pa），就觸發(fā)一次風(fēng)機失速報警。控制邏輯圖見圖5。
    (3)當(dāng)5B -次風(fēng)機失速報警后，一次風(fēng)機動葉調(diào)節(jié)切到“手動”；同時按每秒1%地關(guān)小本一次風(fēng)機動葉20%。一般在動葉關(guān)小20%以后，一次風(fēng)機就會恢復(fù)出力，確保一次風(fēng)壓不會降得過低。
3.2磨煤機控制方面
    (1)當(dāng)一次風(fēng)機失速報警后，在非MFT工況下，如果該磨煤機已停lmin以上，對已停運的磨煤機發(fā)“聯(lián)關(guān)冷風(fēng)截止門”指令；并向該磨煤機冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥發(fā)出強制關(guān)信號。該磨煤機冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥指令強制至Oqo，對維持一次風(fēng)壓很有作用。
    (2)對磨煤機冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板在自動控制時設(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)機失速。
3.3運行操作方面
    (1)機組運行中，要求所有的磨煤機冷風(fēng)截止門都保持開著，對于底層磨煤機即使沒有運行也可適當(dāng)開大冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板。
    (2)機組運行中嚴(yán)禁磨煤機出口風(fēng)粉溫度長時間低于70℃（隨煤種不同稍有差別），否則應(yīng)及時增開磨煤機，以解決在高負(fù)荷下熱風(fēng)不夠的問題。
4、改進效果
    一次風(fēng)機失速預(yù)警的設(shè)置有效地減輕了一次風(fēng)機失速后的影響程度，失速預(yù)警相關(guān)參數(shù)完全正確。