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第26卷第7期
2010年7月
电力科学与工程Vol126,No17Jul.,2010
ElectricPowerScienceandEngineering 33
动叶可调轴流风机失速与喘振现象及其预防措施 马少栋,李春曦,王 欢,祁 成
(华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003)
摘要:轴流风机发生失速和喘振是电厂运行中的常见故障,严重制约了机组的安全经济运行。在阐述失速和喘振现象的基础上,分析和总结了国内多家电厂不同型号轴流风机发生失速和喘振的原因及相应的处理措施,举例说明了发生失速和喘振过程中运行工况点的变化,并归纳了预防措施。关键词:动叶可调轴流风机;喘振;失速;预防措施中图分类号:G6420;TH43211 文献标识码:A ,。
0 引 言
目前,展,单机容量为600MW和1000MW的机组不断投入运行。随着大容量、高参数机组的涌现,锅炉的烟气量也随之增大,因此需要与之相匹配的风机。动叶可调式轴流风机由于具有径向尺寸小、流量大、重量轻、启动力矩小、变工况运行时经济性好、适应性强、调节特性好等诸多特点,因此正逐步成为大型锅炉进、引风机的主流选择。但由于受轴流风机具有驼峰形状的性能曲线和运行环境恶劣的影响,客观上决定了喘振和失速发生的可能性。
实际运行的不同型号和容量轴流风机,均不同程度地发生了失速和喘振现象,而且原因也不 [1～6]
尽相同。本文在阐述失速和喘振现象的基础上,通过总结国内多家电厂轴流风机发生失速和喘振的原因及其处理措施,举例分析其发生故障时风机工况点变化所共有的规律,为处理和避免同类故障提供了借鉴和参考。
,气流在叶片背部的流动遭到破坏,尾部涡流变宽,升力减小,阻力急剧增加,进而使叶道堵塞,使风压急剧降低,这种现象称为失速。112 喘振喘振现象是指泵与风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。动叶可调式轴流风机全压相对较低,且其性能曲线呈驼峰型,存在峰值点K,容易导致喘振的发生。通常称K点右侧的区域为风机的稳定工作区,左侧为喘振区。当风机的工况点落入喘振区发生喘振时,风机和大容量管路系统耦合为一个具有周期的弹性空气动力系统。若该系统的震荡频率恰好等于整个厂房设备的固有频率,则会产生共振,从而对设备和建筑造成重大损害。113 区别与联系
(1)失速发生时,只是叶片附近的工况有波动,整台风机的流量、压头和电流基本保持稳定,仍可以连续运行。而喘振发生时,各项指示数据大幅脉动,使风机无法继续工作。
(2)失速刚产生时,人无法感觉到,只有利用精密仪器才能够探测到,此时,风机的特性曲线仍然可以测得。而喘振产生的现象非常激烈,无法测量当时的工况。
(3)失速是叶片结构导致的一种空气动力工况,有其自身的规律,其影响因素包括叶片结构、
1 失速和喘振现象 111 失速
轴流式风机的叶片通常是机翼流线型的,在冲角为零或者小于临界冲角时,它们的阻力主要
收稿日期:2010-05-23。
作者简介:马少栋(1986-),男,硕士研究生,主要从事流体力学与流体设备方面的研究,Email:mashaodong0328@ 163.com
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叶轮本身、进入叶轮的气流情况等,但喘振的发生及现象特征都取决于外界条件。例如,此系统中的风机正常工作,安装至其它系统则可能发生喘振。
(4)喘振仅发生于风机特性曲线中的喘振区,而失速现象存在于峰值K点以左的整个区段。两者关系密切,可以说失速是诱发喘振发生的原因。 2 失速与喘振案例
失速与喘振是轴流风机在运行中常见的故障,很多电厂都曾发生过不止一次。因此,总结和分析喘振和失速产生的原因,并提出预防和处理措施具有重要的实际意义。表1和表2总结了多个电厂轴流风机发生喘振和失速的案例。 表1 轴流风机失速案例总结 Tab.1 Axialfanstallcaseconclusion 电厂名称风机型号原 因处理措施 宝鸡第二发电有限送风机: ASN1950/1000型公司[1] 湖南株洲电厂[2] 送风机:
FAF2111-1118-1型
暖风器阻力增加,造成锅炉二次风系统阻力增加,动叶开度过大。),保持并列运行的 两台风机动叶开度尽量接近;增减风量时保持同步调整。叶片真实开度与叶片角度盘的显示存在较调整前后两级叶片角度和同大误差,实际风机叶顶的动静间隙超过设级叶片角度间的偏差,以及计标准。叶顶动静间隙。失速余量较少,风道阻力异常,前后两级更换一次风机的消音器,对叶片角度偏差过大,出现抢风,叶顶动静空气预热器进行检修和清理,间隙和同级叶片角度偏差过大,叶片真实调整风机叶片角度偏差。开度与叶片角度盘的显示误差较大。
空预器堵灰严重,风道阻力特性变化使送清除空预器蓄热片积灰,降风机动叶开度过大、运行在不稳定区。低空预器风阻。锅炉掉大焦,使炉膛形成较高正压,为保保持两台送风机的风量平衡,持风量,送风机动叶开度过大。经常监视动叶开度、风压、
风量的关系表2 轴流风机喘振案例总结 Tab.2 Axialfansurgecaseconclusion AST-1792/1120型公司[3] 广州珠江电厂[7] 一次风机:
AST-1500/1000型 山东华能德州电送风机: FAF3011511型厂[8] 唐山热电有限公送风机: ANN2016/900N型司[9]
电厂名称河北三河发电厂[4]广州珠江电厂[5] 风机型号送风机:
APl-18/915型一次风机:
AST-1500/1000型送风机: ML-HI-R140型 原 因处理措施
因杨花柳絮堵塞暖风器导致投产以来送风清理暖风器上杂物,并防止
机多次喘振。杂物再次堵塞入口。一次风机启停逻辑不合理;磨煤机停跳导修改一次风机和制粉系统逻致一次风量突然变小;冷风再循环门调节辑,排除伺服机构故障。不当;动叶调节伺服机构故障。
煤质变化导致锅炉主控指令及总风量指令根据实际情况手动调整燃煤偏大,送风机出力过大,再加上暖风器风发热量,并清理暖风器污物。道脏污,使送风机出口压力偏高。
空气预热器的严重堵灰造成风烟系统阻力对空气预热器进行了彻底清大大增加。理和密封改造。引风机:A侧入口烟门关闭,烟气由B侧烟道进入引风机A,管网阻力增大。送风机:送风调节逻辑发出错误指令,使炉膛压力升高、锅炉阻力增大,送风机出口压力升高。
风机启动前认真检查各风门、挡板开关情况,保证风机的动叶实际开度与仪表指示相符合,加强空气预热器吹灰工作。 广东珠海发电厂[6]
深圳妈湾发电总一次风机: PAF17-1215-2型厂[10]
广东湛江电厂[11] 引风机:
SAF2616-15-1型送风机: FAF2214-16-1型
浙江北仑电厂二一次风机: AST-1960/1400型期[12]
前后级动叶角度偏差较大,叶片径向间隙调整前后两级叶片角度和同
超差;两侧风机对应风道阻力不同;风机级叶片角度和叶片径向间隙;进口阻力太大。减小风道阻力。
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