轴流一次风机失速与喘振分析及处理

轴流一次风机失速与喘振分析及处理田卫朋许昌禹龙发电有限责任公司河南许昌461690【摘要】锅炉主要三大风机的可靠性直接关系着整个机组的安全经济运行，而失速与喘振是轴流风机中的多发故障之·。提高轴流风机运行的稳定性和安全性，降低失速与喘振的发生率，已成为电厂锅炉运行的重要工作之·，本文依据公司一次风机发生失速的情况，在介绍轴流风机失速原理基础上，对一次风机失速原因进行了分析，并提出了一次风机失速的处理及预防措施。【关键词】轴流式一次风机；失速；动叶可调1．概况许昌禹龙发电有限责任为2X660MW超超临界机组，锅炉为上海锅炉厂制造的国产超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架，全悬吊结构n型锅炉，锅炉型号：SG-2000／26．15-M625，采用单炉膛四角切圆燃烧方式。制粉系统为中速磨煤机正压直吹式制粉系统，每台炉配6台磨煤机，本工程共l2台，燃烧设计煤种时，5台运行，1台备用。其三大风机(引风机、送风机、一次风机各2台)配备了由豪顿华工程有限公司生产的动叶可调轴流式风机，两台一次风机为ANT1960／1400F双级动叶可调轴流式，风机轴功率2761．4KW，电机功率3000KW，额定电流331A，动叶调节范围为10-45。(对应动叶开度o％-1oo％)，设计风量为128．88m／s，设计风压为18752Pa，风机转速为1493r／min。在近几年的运行中，一次风机曾发生多次失速与喘振，引起炉膛负压剧烈变化，一次风量、风压大幅波动，若处理不当，轻则造成风机出力降低，锅炉油耗大幅增加，影响机组负荷，重则发生锅炉灭火事故、使部分叶片，甚至全部叶片断裂，造成较大的经济损失。本文根据公司的实际运行经验，分析一次风机实际运行中产生失速及喘振的机理及原因，针对机组系统存在的缺陷和运行操作过程中存在的问题，提出了一次风机失速预防措施和处理方案。2．轴流风机失速机理2．1失速的原理分析气流力向阻n图1轴流风机叶片气流图2风机性能Q-H曲线轴流风机叶片通常是机翼型的，当空气顺着机翼叶片进口端(冲角o【=0)，如图1(a)所示的流向流入时，它分成上下两股气流贴着翼面流过，形成叶片背部和腹部的平滑”边界层”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13角，它与叶片形成正值的冲角(o【>0)，当接近干某一临界值时，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，即所谓脱流工况，也叫失速工况。此时作用于叶片的升力大幅度降低，阻力大幅度增加，如图1(b)所示，随着冲角0【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。2．2从风机Q—H性能曲线来分析失速原理图2是具有“驼峰”形风机Q-H性能曲线，当其在大容量的管路中工作，如果外界需要的流量为QA时，此时管路特性曲线和风机性能曲线相交于A点，该点管路消耗的能量与风机产生的能量达到平衡，工作是稳定的。当外界需要的流量继续减少为小于QK时，工作点将落在DK线上，例如F点，这时风机所产生的压力大于管中的阻力，但因管路容量大，在风机出口压力低于K点的瞬间，管中压力仍保持为PK，因此PF