由于动叶可调轴流通风机具有体积小、质量轻、低负荷区域效率较高、调节范围宽广、反应速度快等优点，近十年来，国内大型火力发电厂已普遍采用动叶可调轴流通风机。但由于轴流通风机具有驼峰形性能曲线的特点，理论上决定了风机存在不稳定区。当风机工作点移至不稳定区时，就有可能引发风机失速及喘振等现象的发生。国电电力大同第二发电厂三期扩建工程10号机组在试运期间进行送风机RB试验时，由于一次风机失速导致RB试验失败。在轴流风机失速机理的基础上，根据实测数据对RB过程中一次风机失速原因进行了分析，并采取一系列改善措施，不仅确保了RB试验的顺利完成，也提高了机组运行的安全性和可靠性。
1、轴流风机失速机理
轴流风机叶片通常是机翼型的，轴流式风机叶片气流方向如图l所示。当空气顺着机翼叶片进口端（冲角a=0°），按图1a所示的流向流入时，它分成上下两股气流贴着翼面流过，叶片背部和腹部的平滑“边界层”处的气流呈流线形。作用于叶片上有两种力：一是垂直于叶面的升力；另一种平行于叶片的阻力，升力≥阻力。当空气流入叶片的方向偏离了叶片的进口角，它与叶片形成正冲角（a>0°），如图1b所示。在接近于某一临界值时（临界值随叶型不同而异），叶背的气流工况开始恶化。当冲角增大至临界值时，叶背的边界层受到破坏，在叶背的尾端出现涡流区，即所谓“失速”现象。随着冲角a的增大，气流的分离点向前移动，叶背的涡流区从尾端扩大到叶背部，脱离现象更为严重，甚至出现部分流道阻塞的情况。此时作用于叶片的升力大幅降低，阻力大幅度增加，压头降低。
轴流风机的失速特性是由风机的叶型等特性决定的，同时也受到风道阻力等系统特性的影响，动叶可调轴流式一次风机的特性曲线如图2所示，其中，鞍形曲线M为风机不同安装角的失速点连线，工况点落在马鞍形曲线的左上方，均为不稳定工况区，这条线也称为失速线。由图中不难看出：
(1)在同一叶片角度下，管路阻力越大，风机出口风压越高，风机运行越接近于不稳定工况区；
(2)在管路阻力特性不变的情况下，风机动叶开度越大，风机运行点越接近不稳定工况区。
2、RB工况中一次风机失速原因分析
2.1失速现象分析
国电电力大同第二发电厂三期扩建工程安装两台660MW超临界直接空冷燃煤发电机组。锅炉为东方锅炉厂制造，型号为DG2150/25.4-lI6。每台锅炉配有6台ZGM中速磨煤机，5用l备，配备两台上海鼓风机厂生产的FAF26.6-14-I型动叶可调轴流一次风机。10#机组负荷在560 MW稳定运行4h后，开始做送风机RB。就地打闸B送风机，RB触发后机组以330 MW/min的速率降负荷至330MW，机组由协调方式切换成TF方式，滑压运行，滑压速率为0.2 MPa/min．此过程中按顺序停止上层磨D、F，保留下层3台磨A.C、E运行，一次风母管压力自动控制在9.5 kPa。
RB触发后机组在降负荷的过程中，发现B-次风机动叶开至上限(95%)，而风机电流及出口风压均迅速下降，导致一次风母管压力降至7.4 kPa．与此同时，A-次风机动叶开至上限位后，风机电流及出口风压迅速增大（具体参数见表1），且风机异常发生后，风压、风机电机电流等参数突变后未发生波动，根据现象判断系B-次风机发生失速。将一次风机自动解除，手动调节使B-次风机脱离不稳定工作区域，但由于B一次风机失速后一次风压的迅速降低，直接影响了炉内燃烧的稳定性，加上本次RB采用停止上层磨，导致主气温下降过快，锅炉手动MFT。
2.2失速原因分析
(1)系统阻力的影响
由于本机组一次风机选型较小，风机调节余量不大，在机组带大负荷期间煤质稍有变化，磨入口一次风量就无法保证。因此10#机组RB前，为了保证磨入口一次风量，采用五台磨煤机运行，B磨没有采用热备用，且维持较高的一次风母管压力（11.8 kPa左右）．RB触发后，机组为了快速降负荷，每隔10 s停一台磨煤机，由于磨煤机跳闸后，磨入口冷、熟风门及调整门是连锁关闭的，这使得短时间内一次风系统阻力骤增，导致两台一次风机在自动控制下各参数波动．B-次风机出口风压最高到13.8 kPa（见图1）．根据上面对轴流风机失速原因的分析，风机出口风压越高，风机运行越接近于不稳定工况区，因此，RB过程中一次风系统阻力的突增是引起B-次风机失速的一个原因。
(2)动叶开度的影响
在分析B-次风机失速原因的过程中，遇到了这样的问题：为什么身处同一工况下，B-次风机发生了失速而A-次风机一切正常？是什么原因导致在RB工况中B-次风机首先发生失速问题．在事后数据分析时，发现在机组运行期间，在两侧风机电流相同的条件下，B一次风机的动叶开度始终要比A-次风机的动叶开度大（见图2），通过就地对两侧一次风机叶片角度的检查，未发现两侧风机叶片初始安装角度有明显差异。之所以产生偏差，主要是由于一次风机两侧系统设计有差异。本机组锅炉密封风的风源直接取自B一次风机冷风母管上，因此B侧一次风机除了向制粉系统提供一次风外，还提供制粉系统的密封风。这使得在运行过程中由于密封风系统的扩容，B-次风机运行时的系统阻力较A侧小，但运行人员为了使两侧风机出力平衡，一股是参考电流来加偏置调整的，为此就出现了两台风机在电流相差不多的情况下，动叶开度出现较大偏差，最大相差IO%．在RB触发停磨的过程中，一次风系统阻力突增，虽然B-次风机有密封风系统的扩容作用，但由于密封风系统容量较小，在如此剧烈的系统阻力变化下，其对B侧一次风系统的作用微乎其微；相反，B-次风机动叶开度比A-次风机动叶开度大则是导致B-次风机首先进入不稳定工作区域，进而发生失速问题的关键因素。与之并联运行的A-次风机虽然动叶也开大至95%，却未发生失速，主要是因为B-次风机失速后，出力锐减，系统风压迅速降低，并联系统的管网阻力特性也随之变化，阻力特性曲线下移，风机出口风压降低，使得A-次风机运行点远离不稳定工况区。
3、预防措施
通过以上分析可知，系统阻力过大、动叶开度大，落入风机不稳定工况区是B-次风机发生失速的真正原因。为了保证RB功能的正常投用、确保机组在正式投用后风机遇到类似工况时不发生失速，采取以下几点改进措施：
(1) RB触发后至少保证四台磨通风，除A、C、E磨带负荷外，试验前将B磨热备用，防止较短时间内一次风系统压力升高而流量下降之间的不匹配。
(2)在保证各磨煤机入口风量满足、不发生堵磨的前提下，RB试验前保持较低的热一次风母管压力，由之前的11.8kPa降至10.8kPa:
(3)将非一次风机RB触发后超驰关一次风机动叶开度的幅度由之前的5%提高到10%；
(4)在运行过程中，将并列运行的两台
一次风机动叶开度偏差控制在5%以内，电流偏差小于SA。
采取以上措施后，再次进行送风机RB试验，在降负荷．过程中两台一次风机运行正常，未发生失速问题。
5、结束语
RB试验是火电机组调试过程中考察制造、安装、调试综合水平和质量的试验项目，因此，任何一个环节出现问题都会导致RB试验的失败。由于轴流风机的特性，并列运行的一次风机在机组RB工况时，易引起失速现象，致使机组运行不稳甚至跳闸。通过几台机组的调试经验，认为RB工况中避免一次风机发生失速、喘振的关键在于熟悉、掌握风机性能及其系统的布置特点，制定出合理的熟工逻辑，使运行中的一次风机在RB工况中远离不稳定工作区域。
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