锅炉：轴流风机.ppt

1、轴流风机轴流风机高明山东大学一、轴流式风机的结构动叶可调轴流式风机动叶可调轴流式风机轴流式风机的主要部件轴流式风机的主要部件 n轴流式风机的主要部件有：轴流式风机的主要部件有：叶轮叶轮、集风器、整流、集风器、整流罩、罩、导叶导叶4和扩散筒和扩散筒6等，如图所示。近年来，大等，如图所示。近年来，大型轴流式风机还装有调节装置和型轴流式风机还装有调节装置和性能稳定装置性能稳定装置。 1、进气室；、进气室；2、外壳；、外壳；3、动叶片；、动叶片；4、导叶导叶；5、扩散筒；、扩散筒；6、扩压器；、扩压器；7、导流体；、导流体；8、轴；、轴；9、轴承；、轴承；10 、联轴器、联轴器性能稳定装置性能稳定装置

2、n在额定流量下运行时，KSE不起任何作用。如果流量减小，叶轮外缘的一部分或整个进口截面将出现失速，产生切向气流(旋涡)，当切向气流很大时，气流开始反向倒流。n如果无KSE装置，则叶轮进口截面上的气流越来越不稳定；若带有KSE装置，反向倒流被锥形部和旁路而就地获得稳定，转子进口不再被阻。因反向倒流进入了旁路内转折，叶栅再通过环形槽回流，并与主流会合，从而保证了轴流风机的稳定运行。性能稳定装置，又称KSE装置(该装置由前苏联的3K伊凡诺夫发明)。1进气箱；2膨胀节；3中间轴；4软性接口；5主轴承；6动叶；7导叶；8扩压筒；9膨胀节；10、11联轴器；12罩壳叶轮：将原动机输入的机械能传给被输送的气

3、体。核心部件。叶轮：将原动机输入的机械能传给被输送的气体。核心部件。集风器：气流获得加速，平稳、均匀、流动损失最小地将流体引入叶轮。集风器：气流获得加速，平稳、均匀、流动损失最小地将流体引入叶轮。整流罩：获得良好平稳的进气条件。整流罩：获得良好平稳的进气条件。导导 叶：使气流旋向进入叶轮，轴向流出。叶：使气流旋向进入叶轮，轴向流出。扩散筒：将后导叶出来的气体的部分动压转变为静压。扩散筒：将后导叶出来的气体的部分动压转变为静压。性能稳定装置：小于设计流量时，保持流动稳定。性能稳定装置：小于设计流量时，保持流动稳定。调节装置：调节叶片安装角，改变风机性能。调节装置：调节叶片安装角，改变风机性能。叶

4、轮叶轮n叶轮由轮毂和叶片组成，其作用和离心式叶轮一样，是实现能量转换的主要部件。n轮毂的作用是用以安装叶片和叶片调节机构的，其形状有圆锥形、圆柱形和球形三种。n叶片多为机翼形扭曲叶片。叶片做成扭曲形，其目的是使风机在设计工况下，沿叶片半径方向获得相等的全压。n为了在变工况运行时获得较高的效率，大型轴流风机的叶片一般做成可调的，即在运行时根据外界负荷的变化来改变叶片的安装角。导叶导叶n叶轮前仅设置前导叶；n叶轮后仅设置后导叶；n叶轮前后均设置有导叶。n前导叶的作用是使进入风机前的气流发生偏转，把气流由轴向引为旋向进入，且大多数是负旋向(即与叶轮转向相反)，这样可使叶轮出口气流的方向为轴向流出。n

5、后导叶在轴流式风机中应用最广。气体轴向进入叶轮，从叶轮流出的气体绝对速度有一定旋向，经后导叶扩压并引导后，气体以轴向流出。 导叶和叶轮导叶和叶轮二、轴流式风机的叶轮理论轴流式风机的叶轮理论轴流式风机的叶轮理论 轴流式和离心式的泵与风机同属叶片式，但从性能及轴流式和离心式的泵与风机同属叶片式，但从性能及结构上两者有所不同。结构上两者有所不同。q性能特点：性能特点：流量大，扬程（全压）低，流量大，扬程（全压）低，；流体沿轴向流入、轴向流出叶轮。流体沿轴向流入、轴向流出叶轮。q结构特点：结构特点： （1）结构简单，紧凑，外形尺寸小，重量相对较轻，）结构简单，紧凑，外形尺寸小，重量相对较轻，启动惯性力

6、矩小；启动惯性力矩小； （2）因有较大的轮毂，动叶片角度可以作成可调的，）因有较大的轮毂，动叶片角度可以作成可调的，转子结构复杂，制造安装精度要求高。转子结构复杂，制造安装精度要求高。（3）动叶片可调的轴流式泵与风机，由于动叶片角度可随外界负荷变化而改变，低负荷经济性高，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区。（4）噪声大，需加消声器。 综合技术性能优于离心式。n鉴于以上特点，目前国外大型电站普遍采用轴流式风机作为锅炉的送、引风机，轴流式水泵作为循环水泵。我国300MW以上的机组送、引风机及循环水泵一般都采用轴流式。一、翼型、叶栅一、翼型、叶栅在展开平面上各叶片的翼型相同，并等距离排列

7、在展开平面上各叶片的翼型相同，并等距离排列这种由相同冀型、等距离排列的冀型系列称为平面直列叶栅这种由相同冀型、等距离排列的冀型系列称为平面直列叶栅n（1）骨架线：翼型内切圆的连线n（2）前缘点、后缘点：骨架线与型线的交点n（3）弦长b：前缘点与后缘点连接的直线n（4）翼展l: 叶片（机翼）的长度n（5）展弦比：l/bn（6）挠度f：弦长到骨架线的距离n（7）厚度：翼型上下表面之间的距离n（8）冲角：来流速度方向与弦长的夹角，（下为正冲角，上为负冲角）n（9）前驻点、后驻点：来流在翼型附近开始分离及汇合的点（速度为0）n翼型：机翼型叶片的横截面翼型：机翼型叶片的横截面称为翼型。称为翼型。叶栅：由

8、相同翼型按叶栅：由相同翼型按等距排列的翼型系列等距排列的翼型系列 n（1）列线或额线：叶栅中翼型各对应点的连线。n（2）栅距t：在叶栅的圆周方向上，两相邻翼型对应点的距离。n（3）轴线：与列线相垂直的直线。n（4）叶栅稠度：弦长与栅距之比即：=b/t。n（5）叶片安装角a：弦长与列线之间的夹角。与u反向.n（6）流动角1、2：叶栅进、出口处相对速度方向和圆周速度反方向之间的夹角。二、叶栅进出口二、叶栅进出口速度三角形速度三角形1、速度三角形、速度三角形n在叶栅进口，流体具有圆周速度u1、相对速度wl、绝对速度v1，出口具有u2、w2、v2，由这三个速度矢量组成了进出口速度三角形。n与离心式泵与

9、风机相同，绝对速度也可以分解为圆周方向的分量vu和轴面方向的分量va，此时，轴面分速的方向为轴向。 速度三角形速度三角形n轴流式与离心式的速度三角形相比具有以下特点：轴流式叶轮进出口处流体沿同一半径的流面流动，因而进出口的圆周速度u1和u2相等，即有u1=u2u。n对不可压缩流体，对风机流体升压很小，叶轮进出口轴面速度可视为相等，即v1a=v2a=va。vhvaDDqvsmDnu)(4/60222 Dh轮毂直径轮毂直径 D2叶轮外径叶轮外径排挤系数排挤系数2211vlbcFyy2211vlbcFxx阻力：阻力： 升力：升力：1111tanxxyyFcFc升力角升力角：三、孤立翼型的空气动力特性

10、三、孤立翼型的空气动力特性 n翼型的空气动力特性曲线：n升力系数cy1和阻力系数cx1 与翼型的几何形状及冲角有关。n对于各种翼型的cy1和cx1值，均由风洞试验求得，并将试验结果绘制成cy1和cx1与冲角a的关系曲线。n升力系数cy1随正冲角a的增大而增大。当冲角超过某一数值时，cy1则下降。此时在翼型后面形成很大的旋涡区，使翼型上下表面的压差减小，升力系数和升力也随之减小。n升力系数和升力减小的点称为，冲角增大到失速点后，空气动力特性就大为恶化。n在轴流式泵与风机中失速工况将使性能恶化，效率降低，并伴随有噪声及振动，因此应避免在失速工况下工作。四、叶栅的空气动力特性四、叶栅的空气动力特性n

11、由于叶栅是由多个单翼型组成的，因此在叶栅中的升力和阻力分别用以下公式计算:升力升力：阻力阻力：22wlbcFyy22wlbcFxx 用用w（）代替）代替v； 升力系数、阻力系数修正：升力系数、阻力系数修正： cy=Lcy1、cx=cx1； 修正系数修正系数L与叶栅的相对节距与叶栅的相对节距t/b及翼型的安装及翼型的安装角角a有关。有关。五、能量方程五、能量方程n动量矩定理： 对离心式泵与风机用动量矩定理推导出来的能量方程式仍适用于轴流式泵与风机，所，即：u1=u2=u；v1a=v2a=va2211cot,cotauauvuvvuv)cot(cot21aTvguHgwwgvvHT22222121

12、22n（1）因为）因为u1=u2=u，故流体在轴流式叶轮中获得的故流体在轴流式叶轮中获得的总能量远小于离心式。因而，轴流式泵与风机的扬总能量远小于离心式。因而，轴流式泵与风机的扬程（全压）远低于离心式。程（全压）远低于离心式。n（2）当）当1=2时，时，HT=0，为了提高流体所获得的能为了提高流体所获得的能量，必须使量，必须使1 qvk 区域工作。区域工作。离心式叶轮性能曲线分析离心式叶轮性能曲线分析 n一定流量下，对应一个扬程，功率和效率，称为一个工况点；最高效率对应最佳工况点；最高效率左右（8590区域）称为高效工作区；要求泵与风机在高效工作区工作。 nqvT0时（阀门全关），为空转状态，

13、消耗功率，这部分功率转化为水的内能，使水温升高，可能产生汽化，因此，泵运行有一个最小流量要求；。 从功率曲线看，离心式叶轮空转时，轴功率最小（设计轴功率的30%左右），应在空载状态启动；而轴流式叶轮空转时，轴功率最大，应打开阀门启动。 ：一般泵叶轮，采用后弯式叶片，其扬程曲线总体上随流量增加而下降；但其形状与安装角有关，随安装角增加，曲线由陡直下降趋于平坦，最后可能出现“驼峰”形式（图2-17）。n平坦的曲线适用于锅炉给水泵，在流量大范围波动时，扬程保持稳定；陡直的曲线适用于循环水泵，在系统阻力波动（导致扬程波动）时，流量变化较小；对“驼峰”形曲线，驼峰点（K）左侧（即零流量到驼峰流量之间）为

14、不稳定区域，禁止在此范围运行。 Hqv曲线一般为“驼峰”形曲线；轴功率增加很快，电机容易超载，应取较大安全系数；而后弯式叶片功率曲线增加缓慢，且有一最大功率点，电机不易超载。n前弯式叶轮风机效率远低于后弯式前弯式叶轮风机效率远低于后弯式。 FAF30-13-1轴流风机性能曲线轴流风机性能曲线(660MW送风机送风机)动叶片的安装角度动叶片的安装角度离心引风机性能曲线离心引风机性能曲线 入口导流器的角度入口导流器的角度n离心式叶轮高效的范围宽离心式叶轮高效的范围宽n轴流式叶轮高效的范围窄轴流式叶轮高效的范围窄四、轴流风机运行调节 （一）本厂风机（一）本厂风机送风机n黄台电厂9、10锅炉送风机和一

15、次风机每炉均为两台，采用液压、动叶可调轴流式风机，由成都电力机械厂成都电力机械厂生产。n轮毂表面为球面（如图），使所有动叶在任何工作角度时，轮毂表面为球面（如图），使所有动叶在任何工作角度时，其叶根与轮毂的间隙都保持不变，因而，叶轮的气流损失其叶根与轮毂的间隙都保持不变，因而，叶轮的气流损失少，气动效率高，作功能力强少，气动效率高，作功能力强 送风机性能曲线送风机性能曲线n风量风量(TB点工况，点工况，20时时)：124.7m3/s，148.5kg/sn全压升全压升(TB点工况，点工况，20时时)：5488Pan风机全压升效率（风机全压升效率（BRL工况时）：工况时）：86.7%n风机电耗（风

16、机电耗（BRL工况时）：工况时）：634（风机本体）（风机本体）kWn为保证送、一次风机的安全，风机应在最小负载下启动，即风机的动叶角度为0，这是因为轴流风机的轴功率N是随着风量Q的增加而减小。如图为带有动叶调节的送风机性能曲线，从图中可以知道动叶角度越小、风量越大时风机的轴功率将越小。n风机启动后逐渐开启动叶，同时注意避开喘振区。启动正常后应全面检查风机的运行工况，包括：电动机及机械部分的振动、轴承温度，电流、风量风压、电机线圈和铁芯温度、转动部件有无卡涩和金属摩擦声以及各附属设备及系统（润滑油系统、冷却水系统等）的运行情况。n黄台电厂黄台电厂9、10炉吸风机为双级动叶可调轴流风机。炉吸风机

17、为双级动叶可调轴流风机。吸风机吸风机n风量风量(TB点工况点工况)：289.4m3/s ，254.7kg/sn全压升全压升(TB点工况点工况)：8263.6Pan风机全压升效率（风机全压升效率（BRL工况）：工况）：88.0%n风机电耗（风机电耗（BRL工况）：工况）：1927（风机本体）（风机本体）kW（二）轴流风机的工况调节（二）轴流风机的工况调节n轴流式风机的运行调节有三种方式：动叶调节、节流调节、变速调节和入口静叶调节。n动叶调节：通过改变风机叶片的角度，使风机的曲线发生改变，来实现改变风机的运行工作点和调节风量。这种调节经济性和安全性较好，每一个叶片角度对应一条曲线，且叶片角度的变化

18、几乎和风量成线性关系。经济安全、成本高。n节流调节：经济性很差，所以轴流式风机不采用这种调节方式。q进口调节：通过改变风机进口节流挡板的开度，增大、减小风量来调节，效率较高，但调节性能差。q出口调节：通过改变风机出口节流挡板的开度，增大、减小系统阻力来调节，效率差，安全性不高n变速调节：最经济的调节方式，但需要配置电机变频装置或液力耦合器，电气谐波问题很突出，综合造价和运行维护费用也不低，故现在运行业绩并不多。n静叶可调：改变入口导流叶片的方向，使出口气流方向改变，从而实现风量、风压的调节。调节简单，但不如动叶调节节能。动叶调节动叶调节n大型的动叶调节的形式日益广泛。n动叶可调，即改变动叶安装

19、角，可以改变性能曲线的形状，从而使性能参数随之改变。因此，可以随工况的变化来调节叶片安装角。n当改变叶片安装角时，流量变化较大，扬程变化不大，而对应的最高效率变化也不大，因此对动叶可调的轴流泵与风机，可在较大的流量范围内保持高效率。n动叶可调的轴流风机是最经济的一种调节方式。日前大型轴流式泵与风机几乎都采用动叶可调的调节方式，如我国300MW机组配套用的50ZLQ50型轴流式循环泵。德国威海尔电厂700MW机组配套的轴流式送、引风机均为动叶可调的型式。n动叶的调节常用液压方式进行，当负荷变化时，由锅炉控制系统发出指令，通过附属的液压伺服机构调节叶片（图5-24）。 （三）风机的非稳定工况运行（

20、三）风机的非稳定工况运行1、风机的振动 n失速现象：当气流沿机翼叶片流动时，作用于叶片上有两种力：即垂直于流线的升力与平行于流线的阻力。n当气流完全贴着叶片呈流线型流动时，这时升力大于阻力，如图（a）所示。n当气流与叶片进口形成正冲角，即a0，且此正冲角达到某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，当超过临界值时，边界层受到破坏，叶片背面尾端出现涡流区，出现失速现象，如图（b），使叶道产生阻塞现象，流体的能头则大大降低。 旋转失速旋转失速n旋转失速现象：如图（C）所示，当气流流向叶道1、2、3、4，与叶片进口角发生偏离时，则出现气流冲角。n当气流冲角达到某一临界值时，在某一个叶片上首先发生脱流现

21、象。假定在流道2内首先由于脱流而产生阻塞现象，原先流入流道2的气流只能分流入叶道1和3，此分流的气流与原先流入叶道1和3的气流汇合，改变了原来气流的流向，使流入流道1的冲角减小了，而流入流道3的冲角则增大，这样就防止了叶片1背面产生脱流，但却促使叶片3发生脱流。流道3的阻塞又使其气流向流道4和流道2分流。这一过程持续地沿叶轮旋转相反的方向移动。n这种移动是以比叶轮本身旋转速度小的相对速度进行的，因此，在绝对运动中，就可观察到脱流区以一定的速度（0）旋转，这种现象称为旋转脱流。 旋转脱流危害旋转脱流危害n旋转脱流逆叶轮旋转方向的角速度小于叶轮旋转角速度（约为转速的30%-80%），脱流对叶片仍有

22、很高的作用频率。n脱流前后作用于叶片的压力大小也有一定的变化幅度。因此，旋转脱流影响风机正常工作，使其性能下降；n由于叶片受到一种高频率，有一定变幅的交变力作用，而使叶片产生疲劳损坏；当这一交变力频率等于或接近叶片的固有频率时，叶片将产生共振甚至使叶片断裂。n为防止轴流风机产生旋转脱流，应在风机选型和运行中确保风机工况点不进入风机的不稳定工作区。失速原因失速原因n风机在不稳定工况区域内运行是造成轴流风机风机在不稳定工况区域内运行是造成轴流风机失速的根本原因。失速的根本原因。n由于受热面严重积灰结焦或风烟系统的风门、由于受热面严重积灰结焦或风烟系统的风门、挡板操作不当造成风、烟系统的阻力增加或风

23、挡板操作不当造成风、烟系统的阻力增加或风量调节过程中造成的风机特性改变，均有可能量调节过程中造成的风机特性改变，均有可能使风机工作点落入不稳定工况区域而导致失速使风机工作点落入不稳定工况区域而导致失速现象的发生。现象的发生。现象现象n当吸风机发生失速时，炉膛压力变正；送风机发生失速时，炉膛负压增大，锅炉燃烧不稳，严重时甚至导致锅炉熄火。n风机发生失速时将报警，故障风机的电流、风量及进口或出口压力将出现大幅度的摆动，风机噪声明显增加，机壳及风道或烟道振动。n当该振动频率与风道或烟道的固有频率合拍时将使风机和风道或烟道发生剧烈的振动，这种现象称之为喘振。n风机失速属故障状态，如不及时处理则将造成风

24、机叶片断裂或设备严重损坏事故。因此一旦发生，即应迅速处理，当采取有关措施无效时，应即停用该风机。 n风机发生失速时计算机系统将发出RUNDOWN指令进行自动减荷处理。n如自动动作不正常，应立即将风量自动或炉膛负压自动切至手操控制，并立即降低该风机的负荷，迅速关小未失速风机的动叶，相应关小失速风机的动叶，使两台并联运行风机的电流、动叶开度相接近(但应使失速风机的动叶开度略大于未失速风机的动叶开度)直至失速现象消失。n与此同时还应迅速采取措施，降低系统阻力，如开大燃料风、辅助风或烟气调温挡板的开度(必要时还可开启停用燃烧器的有关风门)，检查风、烟系统的风门或挡板位置使之符合要求，风、烟系统如有旁路

25、通道者，还应根据情况打开旁路通道等。n处理风机失速的过程中，还应参照炉膛出口氧量，及时调整锅炉负荷，维持各参数正常。吸风机发生失速时应适当减少风量，送风机发生失速时也应及时关小吸风量以维持炉膛负压正常。2、风机的振动-n具有驼峰形性能曲线的泵与风机在其曲线上K点以左的范围内工作时，即在不稳定区工作，往往会出现喘振现象，或称飞动现象n轴流风机在非设计工况下工作，当叶栅发生旋转失速时，如果失速是比较强烈的突变型，而与风机联合工作的管网系统容量较大，整个风机管网系统就可能出现气流周期性振荡现象。这时，轴流风机气动参数(流量、压力)将产生大幅度的纵向脉动，且产生一种异常的噪声，这种现象称为“喘振”。n

26、当外界需要的流量逐渐减小到qvqvk，由于管路容量较大（相当于一个大容器），在这一瞬间管路中的阻力仍为在这一瞬间管路中的阻力仍为HHK K这时风机所产生的最大压头将小于管路中的阻力。n因此出现管路中的阻力大于风机所产生的压头，流体开始反向倒流，由管路倒流入风机中（出现负流量），即流量流量由由K K点窜向点窜向C C点点。这一窜流使管路压力迅速下降，流量减少，工作点很快由C点跳到D点，此时风机输出流量为零。n由于风机在继续运行，管路中压力已降低到D点压力，从而泵或风机又重新开始输出流量，对应该压力下的流量可以输出达qvE，即由D点跳到 E点。只要外界所需流量保持小于 qvK，上述过程会重复出现，

27、即发生喘振。如果这种循环的频率与系统的振动频率合拍，就要引起共振，常造成泵或风机损坏 。 喘振发生的条件喘振发生的条件q qv v H H 具有驼峰形，并在不稳定区运行。具有驼峰形，并在不稳定区运行。旁路中有足够容积或输水管中存有空气。旁路中有足够容积或输水管中存有空气。喘振频率与机组系统频率相同，发生共振。喘振频率与机组系统频率相同，发生共振。 如果喘振频率与系统振荡合拍，则产生共振，造成风机如果喘振频率与系统振荡合拍，则产生共振，造成风机或泵损坏不能正常工作。或泵损坏不能正常工作。 喘振现象的形成包含着2方面的因素：从内部来说，取决于叶栅内出现强烈的突变性旋转失速；从外部条件来说，又与管网

28、容量和阻力特性有关。nl）大容量管路系统中尽量避免采用具有驼峰形避免采用具有驼峰形q qv vHH性能性能曲线曲线，采用qvH性能曲线平直向下倾斜的泵与风机。n2）使流量在任何条件下不小于使流量在任何条件下不小于q qvkvk。如果装置系统中所需要的流量小于qvK时，可装设再循环管（部分流出量返回）或自动排放阀门（向空排放），使泵或风机的出口流量始终大于qvk。 n3）改变转速或吸入口处装吸入阀改变转速或吸入口处装吸入阀。当降低转速或关小吸入阀时，性能曲线qv-H向左下方移动，临界点随之向小流量移动，从而可缩小性能曲线上的不稳定段（图5-33）。n4）采用可动叶片调节，当外界需要的流量减小时，

29、减小动叶安装角，性能曲线下移，临界点随着向左下方移动，最小输出流量相应变小（）。n5）与风机相联系的风烟系统挡板、空预器等的阻力尽量小，使管网特性曲线具有较平稳的性能、且具有较宽的稳定工作范围。通风阻力增加会导致风机的工作点上移接近失速线造成失速和喘振。管路阻力曲线管路阻力曲线n失速与喘振不同，但也有一定的联系失速与喘振不同，但也有一定的联系。n（1 1）失速的产生是由于叶片本身结构而引起空气动力工况的改）失速的产生是由于叶片本身结构而引起空气动力工况的改变，由开始至结束都有它自身的规律，不受系统容积形状影响变，由开始至结束都有它自身的规律，不受系统容积形状影响 。而喘振是风机与系统耦合后的振

30、荡特性的表现形式，其振幅、频而喘振是风机与系统耦合后的振荡特性的表现形式，其振幅、频率等受风道容积的节制率等受风道容积的节制 。喘振发生要有一定的条件，同一风机装喘振发生要有一定的条件，同一风机装于不同系统中，有的发生喘振，有的就不发生。于不同系统中，有的发生喘振，有的就不发生。n（2 2）失速是轴流式风机或离心式空压机基本属性，每个叶轮都）失速是轴流式风机或离心式空压机基本属性，每个叶轮都会有发生失速的不稳定工况，它是隐形的，只有用高灵敏度仪器，会有发生失速的不稳定工况，它是隐形的，只有用高灵敏度仪器，高频测试器才能探测。而喘振是显形的，当喘振发生时，流量、高频测试器才能探测。而喘振是显形的

31、，当喘振发生时，流量、压力和功率的脉动及伴随的噪声。压力和功率的脉动及伴随的噪声。n（3 3）失速后，风压、流量降低后不发生脉动，）失速后，风压、流量降低后不发生脉动，而而喘振周期性振喘振周期性振荡荡。n（4 4）喘振仅发生在风机特性曲线中顶峰以左的坡度区域）喘振仅发生在风机特性曲线中顶峰以左的坡度区域。而失而失速发生于特性曲线顶峰以左的整个区域。速发生于特性曲线顶峰以左的整个区域。n（5 5）可以说失速的存在是喘振发生的原因）可以说失速的存在是喘振发生的原因。3、风机的抢风n所谓“抢风”是指一台风机风量特别大，而另一台风机风量却特别小。n若开大“小风量风机”的风门，或关小“大风量风机”的风门

32、，原来风量大的风机会突然跳到小风量运行；而原来风量小的风机又突然跳到大风量运行，风机的电流也跟着倒换，使得风机不能稳定地并联运行。n风机之所以出现“抢风”现象，是因为轴流风机存在较大的不稳定工况区，而且风机处于不稳定区运行。n当并联运行的两台风机发生“抢风”现象时，风机的电流、压力、流量将出现明显的一侧上升另一侧下降的现象，且电流、压力，流量低的那台风机噪声及振动明显增加。两台风机并联：由于存在不同段曲线并联的可能，因此在中出现了一个“倒8”形状的不稳定工作区。n若2台风机都在系统I中运行，即以H1点为运行点，每台风机都将在该点运行，则“抢风”现象不会出现。n但当风机是处在系统中运行时，由于风

33、机的并联特性中有一个区域，若在此区域运行，系统运行点可能为H2或H3点。在H2点运行时，2台风机尚能稳定在E2点工作。n当系统阻力稍有差别，或系统风量稍有波动，其结果将使系统处于H3点并列运行，2台风机则分别位于E3和E3a点工作。大风量的风机在稳定工况区工作，小风量的风机则在不稳定工况区工作。n2台风机的工作点互换，导致2台风机出现“抢风”现象。严重时可造成1台风量过大，另1台则出现倒流，甚至造成2台风机的电动机损坏或风机轴位移等严重后果。n“抢风”现象不仅影响了并联装置的正常工作，而且还可能引起装置的振动，电机的空载或过载等不良后果。因此，应尽量避免并联风机的不稳定运行。n在点火和低负荷运

34、行时，可以采用单台风机运行，待到单台风机不能满足负荷需要时，再启动另1台风机投入并联运行。n此时，若还不能满足够高的负荷，出现“抢风”现象，则应适当开启人孔门和放风门，以增加通过风机的风量来消除“抢风”现象。n杜绝“抢风”的最好措施是采用科学合理的调节方法动叶或静叶调节。动调风机并联时注意事项动调风机并联时注意事项n两台风机同时启动q两台风机均应在动叶关闭的情况下启动，达到额定转速后，两台风机的出口风门同时打开并同时向上调节风机动叶角度至额定工况，调节时就注意两台风机的负荷均匀，这种情况下，风机的运行是稳定的。n 一台风机运行时另一台风机启动q如果由于机组负荷的变化两台风机一台运行需要启动另一

35、台时，请按下面的程序启动及调节风机。q风机应在叶片关闭的情况下启动，启动前，出口风门处于关闭状态。风机达到额定转速后，打开出口风门，并向上调节风机动叶角度，同时将第一台风机动叶角度下调，在此过程中要注意上调与下调幅度相匹配，以保证系统负荷不变，直至两台风机负荷相同时，再根据需要同步调节两台风机动叶角度。五、影响轴流风机可靠性的因素和措施 影响轴流风机可靠性的因素影响轴流风机可靠性的因素电站风机事故分类电站风机事故分类n第1类事故：风机故障引起火电机组退出运行。n第2类事故：风机故障只引起火电机组出力降低，还没有造成火电机组退出运行，或送、引风机仅有某一台退出运行。n第3类事故：风机损坏不严重，

36、不需要送、引风机退出运行进行维修。 第1、2类事故直接影响风机运行可靠性，第3类则是潜在的影响因素。轴流风机主要故障轴流风机主要故障na) 转子故障。如转子不平衡、转子振动等，最严重的甚至发生叶轮飞车事故。nb) 叶片产生裂纹或断裂。在送、引风机上均有可能发生，近几年在多个大型电厂已发生多宗。nc) 叶片磨损。主要是发生在引风机上。由于电除尘器投入时机掌握不好或电除尘器故障，造成引风机磨损。这是燃煤电站引风机最容易发生的故障。nd) 轴承损坏。ne) 电机故障。如过电流等，严重时烧坏电机。nf) 油站漏油，调节油压不稳定。既影响风机的调节性能也威胁风机的安全。轴流风机发生故障的原因轴流风机发生

37、故障的原因n产品设计和制造方面 a) 结构设计不合理，强度设计中未充分考虑动荷载。b) 气动设计不完善。对气动特性、膨胀不明。c) 叶片强度安全系数不够，叶片材质差。 d) 叶片铸造质量差。e) 焊接、装配质量差。如叶片螺栓脱落打坏叶片等。 f) 控制油站质量差。g) 监测、保护附件失灵。轴流风机发生故障的原因轴流风机发生故障的原因n运行、检修方面 a) 轴流风机轴流风机长期在失速条件下工作，气流压力脉动幅值显著增加，叶片共振受损。 b) 不按风机特性要求进行启动并车，风机工况与系统特性不匹配。 c) 不投电除尘或电除尘效率低导致风机入口含尘浓度高。 d) 两台风机并列运行时，两者工作点差异较

38、大。 e) 轴流风机轴流风机喘振保护失灵。 f) 无定期检修或检修不良。n安装方面a)轴系不平衡或联接不好，导致风机振动大、轴承、联轴器易损坏。b)执行机构安装误差大，就地指示值与控制室反馈值不一致，导致操作不准确。n风机选型与系统设计方面风机选型不当造成风机实际运行点在不稳定气流区或接近甚至进入失速区，以及风机管路系统特性不合理，均可造成风机转子有关部件的疲劳与损坏。 提高轴流风机可靠性的措施提高轴流风机可靠性的措施1、选型、选型n电站锅炉风机的型式一般有离心式、静叶可调轴流和动叶可调轴轴流风机流风机，应根据具体使用场合，经技术经济比较确定风机型式。n3种风机的比较： 项目 离心式 静调轴流

39、 动调轴流结构复杂程度 低 中 高对介质含尘量的适应性 好 中 差可比运行效率 低 中 高可比设备价格 低 中 高可靠性 高 中 低n选择轴流风机轴流风机时，设计点应落在效率最高、并在此基础上动叶角度再开大1015的曲线上，这样，即使机组在低于额定工况下运行，风机仍可在最高效率区内运行。n对于燃煤锅炉，由于动叶可调轴流风机轴流风机圆周速度高，考虑到磨损问题，宜采用中速，不宜选用过高转速。2、调整与维护、调整与维护 必须确保动叶实际角度与就地指示值及与控制室反馈值相一致。若误差大，运行人员便难以判断动叶真实角度，从而影响运行工况。严重时，风机因长时间处于失速边缘或失速区内运行而导致断叶片事故的发

40、生。 对于燃煤电站，不能让引风机长期在超标烟尘中受磨。解决轴流风机轴流风机磨损问题的关键是降低风机入口含尘浓度和灰粒尺寸。为此，应加强清灰等工作。 加强对电除尘器的管理，确保电除尘器运行正常，减少烟尘对引风机叶片的磨损。 确保风机喘振保护正常投入。 典型实例分析典型实例分析风机断叶片n现象及经过：现象及经过：某厂一台300MW机组锅炉配两台丹麦某公司生产的动叶可调轴流风机，某日听到在吸风机与送风机之间有一声巨响，似铁件撞击后落下的声音，同时出现炉膛负压高报警及送风机失速报警信号，先按失速处理，由于送风机甲电流大幅度降低，机壳外剧烈振动且轴承处有大量油漏出，故判断为送风机甲断叶片，随即紧急停用送

41、风机甲，机组减负荷至170MW运行。n停机后检查发现叶轮上19片动叶片全部损坏，液压缸甩落在扩压器筒体内，错油门断裂，调节臂等部件全部损坏，主轴承四只底脚螺栓全部拉断、轴承移位，电动机侧端盖碎裂，风机进、出口导叶多数打坏，除电动机外其余转动部件都损坏严重。典型实例分析典型实例分析风机断叶片n从拆下叶轮的叶片分析，在整个叶轮19片动叶中第8号、第9号、第17号、第18号四片叶片均断在根部，其他叶片有断口长短不齐及根部松动现象。n从断口鉴定第9号断口光滑，是疲劳断口，且没有明显的层次，因而可以判断是发展很快的疲劳，疲劳断面占90以上，最后拉断部分不足10；n其他叶片断口参差不齐是被打断的断口。n因

42、此断定本次事故为第9号叶片首先疲劳折断，然后打断相邻的第8号叶片，断叶片受气流的反作用推向进口导叶并打坏进口导叶再反弹将第17号、第18号叶片打断，叶轮失去平衡造成剧烈振动，使其他部件瞬间受到损坏。n事故原因分析：事故原因分析：该风机安装投运后振动为0.01mm，运行5900h后发现调节臂处振动增大至0.08mm左右，关小热风再循环，出力降低后振动有好转，停机检查发现第8号动叶的调节臂弯曲，第9号动叶有轻度损坏，其他动叶无损坏。n采用局部等重叶片调换第8号、第9号动叶片。为了不破坏叶轮的动平衡，调换叶片时曾对第8号叶片进行了叶顶稍加锉削，因此第8号叶片比其他叶片略短。投运后振动符合标准，设备投

43、运305h后就发生上述事故。n教训及对策：教训及对策：叶片调换备品时应逐件探伤分析，确保备品的质量；风机叶片最好是整套一起调换，不可单纯的为求等重而对叶片进行锉削或改变原有的几何形状。n叶片几何形态不等、转动时应力不均、自振频率改变后容易发生意外。典型实例分析典型实例分析风机调节装置故障 n某厂一台300MW机组在某日减负荷过程中，调整吸风机开度时，吸风机乙电流由原来的120A突增至200A，尔后又突降至60A，造成炉膛负压大幅度波动至1750Pa，保护动作锅炉MFT。两台送风机及各联锁装置动作正常。n事后检查原因，该吸风机是英国某公司与某电力修造厂的联合产品，设备存在动叶调节部位多种缺陷，致使在调节过程中动叶摆动较大的现象经常发生，滑阀泄漏量大，油压由原来的1.8MPa突降至 0.8MPa，并经常波动，造成调节失控，炉膛压力保护动作。n防止对策：在没有解决滑阀泄漏缺陷之前，保持两台风机油泵运行，维持油压正常值在1.8MPa左右。