轴流风机调节特性,避免风机喘振的方法及发生喘振处理的方法制粉系统流程共99页

摘
要： 轴流风 机由于其转子结构 复杂且转动部件较 多 ， 引起 喘振 的风险较大 ， 造成 的危害 也相对较 大。根据 现场 的实
际情 况 ， 分析 了风机喘振 的原 因 ， 采取应对措施后 ， 风机 喘振 的几率明显降低 。
关键 词 ： 轴流风 机 ； 喘振 ； 门涡街 ； 卡 激振力 中图分类号 ： Ｋ２ ３ ２ Ｔ ２ ．７ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ４—１ ５ （０ １０ ０ ０ ０ １７ ９ １ ２ １ ）５— ０ ８— ２
第 ５期
张 广 东 ： 流风机 喘振 的原 因分析 及应 对措 施 轴
・ ９・
其 工作 环境 恶劣 ， 构 复杂 ， 易 积粉 积 油 ， 别 是 结 容 特 在 调试运 行 期 间 ， 机组 启 、 停频 繁 ， 可燃 物 累积较 多 ， 极 易产生 再燃 烧 ， 气 预 热 器 产 生 变 形 ， 成 动 、 空 造 静 间隙增 大 ， 风 系数增 加 。 由于漏 风系 数增 大 ， 风 漏 送
次风机 电 源开 关 Ｂ相 油 位低 于下 限 值 ，８：６ Ｂ一 １ ２，
次风机停运 。１ ：８ Ｂ一次风机电源开关更换工作 ８４ ， 结束。此时， 热一次 风压为 ５ ３／ ．６ Ｐ ， ．５ ５ １ ａ Ａ一次 ｋ
风 机动 叶 开度 ８ ．％ 。１ ：８ 启 动 Ｂ一次 风 机 ， ６７ ８４ ， 在 Ｂ一 次 风机 出 口挡 板 联 开 的过 程 中 ， 一 次 风 压 快 热 速 下降 至 ２ ８／ ．３ Ｐ 。同时 ， ．９２ ６ ａ ｋ Ａ一 次 风机 在 动 叶 开度 不 变 的情 况 下 电流 由 ６ ．７ １Ｏ 降 至 ５ ．８ Ａ下 ８４ Ａ， 出 口风 压 由 ５９ Ｐ ．６ｋ ａ降至 ３６ Ｐ 。值 班人 员判 断 ．４ｋ ａ 为 Ａ一次 风机 喘振 ， 即手 动减 Ａ 一次 风 机 动 叶至 立 ６ ．％ ， 打 开 Ａ一 次 风 机 冷 风 再 循 环 门 ， 次 风 ５５ 并 一 压继 续 降至 １０ ／ ．６ｋ ａ ８５ 停 Ｂ一 次 风 机 ．０ ０ ６ Ｐ 。１ ：０， 并加 开 Ａ 一 次 风 机 动 叶 开 度 ， 压 开 始 上 升 。 风

关于风机喘振现象的原因和避免方法
1喘振现象及原因
具有驼峰型特性的风机在运行过程中，当负荷减小，负载流量下降到某一定
值时，出现工作不稳定现象。这时流量忽多忽少，一会儿向负载排气，一会儿又
从负载吸气，发出如同哮喘病人“喘气”的噪声，同时伴随着强烈振动，这种现
象特性。图一给出了具驼峰型特性的离心风机的工作特性曲线。
图中，曲线１是离心风机在某一转速下的特性曲线，代表出口绝压
P2和入口绝压P1之比与风机流量之间的关系，是一个驼峰曲线，驼峰点
M处的流量为Qm。曲线２是管路特性曲线，正常工作点为A。可以看出，在驼峰点右侧，工作是稳定的。因为任何偶然因素造成的工作点波动（例如流量增加）
，对于风机特性曲线１而言，压力会减小，而对于管路特性曲线２而言，压力会增加，这两个相互矛盾的结果最终会使工作点返回到原来的位置，在驼峰点M
的左侧，这种情况正好相反，任何偶然因素造成的工作点波动将使沿风机特性曲线１上的压力变化趋势与沿管路特性曲线２上的压力变化趋势具有完全的一性，
其结果加剧了工作点的偏移，使之不能返回到原来的工作点上，风机的工作出现不稳定情况。因此，驼峰点M右侧的区域为稳定工作区域，驼峰点M左侧的区域为不稳定工作区域。负荷下降使处于驼峰右侧的工作点向驼峰点靠近，工作点越靠近驼峰点M，越会出现工作不稳定的可能性，驼峰型特性是发生喘振现象的主要原因。
2防喘振控制思路
图二给出了风机在不同转速下的特性曲线，可以看出。转速不同，相应的驼峰
点和驼峰流量也不同。转速越低，驼峰点越向左移，驼峰流量越小。把不同转速下的驼峰点连接起来，就构成了一条曲线，曲线右侧为稳定工作区，曲线左侧为喘振区。我们称驼峰流量为极限流量，相应的驼峰点连接曲线被称为喘振极限线。
显然，只要在任何转速下，控制风机的流量，使其大于极限流量，则风机便不会发生喘振问题。这就是防喘振控制的基本思想。考虑到吸入气体的状态如压力、

轴流风机失速与喘振的分析和对策摘要：本文对轴流风机常见的失速以及喘振问题进行了分析，并结合某发电厂#3炉轴流式吸风机的异常现象进行了总结并提出防范措施。

关键词：轴流风机；失速；喘振前言：由于动叶可调轴流风机具有占地面积小、各负荷段效率都较高等优点，近年来火电厂锅炉辅机普遍都采用动叶可调式轴流风机。

动叶可调轴流风机的性能曲线具有驼峰型特性，这就导致了风机接近曲线边缘时可能会导致风机发生失速甚至喘振的现象。

本文分析了某发电厂3号炉乙号吸风机失速的原因，提出了相应的预防措施，以及在机组运行过程中如何避免失速和喘振的发生。

1轴流风机的失速与喘振1.1失速轴流风机普遍采用扭曲机翼型叶片，气流方向与叶片叶弦的夹角α即称为冲角，正常运行时，冲角为零或很小，气流绕过叶片保持稳定的流动状态，如图1（a）所示。

当冲角为正时，即α > 0，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，在叶片背面尾端出现涡流区，形成“失速”现象，如图1（b）所示。

冲角α大于临界值越多，失速现象就越严重，流体的流动阻力也就越大，严重时还会阻塞叶道，同时风机出力也会随之大幅下降。

风机的叶片在制造及安装过程中，由于各种客观因素的影响，叶片不可能有完全相同的形状和安装角度，因此当运行工况变化时使气流方向发生偏离，各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。

当某一叶片进口处的冲角α达到临界值时，就可能首先在该叶片上发生失速，并非是所有叶片都会同时发生失速，失速可能会发生在一个或几个区域，该区域内也可能包括一个或多个叶片。

由于失速区不是静止的，它会从一个叶片向另一个叶片或一组叶片扩散，如图2所示。

假定产生的流动阻塞首先从叶道23开始，其部分气流只能分别流进叶道12和34, 使叶道12 的气流冲角减小, 叶道34的冲角增大,以至于叶道34也发生阻塞, 并逐个向其他叶道传播。

如图3所示，马鞍形曲线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。

从两次风机失速时的开度均大于停磨后两风机稳定运行时的开度(参见下表)说明：风机失速主要原因是在停磨过程中，在减小磨煤机通风量的同时，未能及时将一次风机的出力降到应有值，即一次风机入口门调节不到位，造成总一次风量低于两台一次风机当时开度下的失速流量，从而导致一台风机失速。
停磨过程中一次风机失速时与停磨后稳定运行时风机有关参数比较
6 轴流风机的失速报警装置
由于轴流风机的失速区域大，当风机选型不当，或所在风(烟)系统阻力增加较多和漏风变化较大时，很可能落入风机失速区运行。为保护风机自身安全，目前电站轴流式风机的制造厂都配有失速报警保护装置。当风机发生失速时，让远行人员及时知晓，并立即进行调整，避免长期在失速状态下运行。
图4 NOVENCO失速报警装置
图3 轴流风机旋转失速原理
如图3所示，若叶片2、3或4失速，则在这些叶片间的空气流动减少或完全停止。随之造成在这些区域里沒有压升，这会造成向风机叶轮进口测的逆向流。从而在这些叶片的周围形成一个气流变化很大的区域。这个区域就是图上的阴影区。叶片5在进入这区域后冲角α将增加，随之叶片失速。相反叶片2的α角将减少，这样会造成这个叶片脱离失速。这种现象称之为旋转失速。由于失速区在叶轮内环绕移动的速度总是小于叶片的移动速度，因而相对于定子来说，失速区的移动方向与风机的旋转方向相同。
失速过程
从表盘记录的参数：运行人员在1点37分开始逐渐关闭B磨的负荷风门，而在此之前B磨的冷风门已经全开，热风门全关； 39分关闭B磨电机，B磨停运。约在1点42分两负风门关闭。在此过程中运行人员未对一次风机进行操作，一次风机各参数基本不变。从1点43分10秒开始关闭B磨一次风隔离门，当该操作还在进行时，A一次风机于43分18秒发生失速(A风机电流骤降且波动，因两台一次风机出口有联络风道，故两台风机出口压力也同时骤降且大愊波动)。