轴流式送风机失速的原因分析及预防

330MW机组轴流式引风机失速的机理及处理策略摘要：阐述330MW锅炉轴流式引风机失速原因，烟道系统阻力过大、叶片材料磨损、风机动态被破坏、风机本体振动，设计不合理，调整不当等，针对这些机理提出处理预防策略，从而降低锅炉引风机故障率，保障电站锅炉能安全稳定运行。

关键词：引风机失速，机理，处理预防策略。

1.引言引风机是火力发电厂重要的辅机设备，对锅炉的安全运行起着重要作用。

330MW机组采用的是双极动叶可调轴流式引风机，该型风机由于其效率高和节能性好被采用，但是由于其P-Q马鞍型特性曲线的特点，及其他因素影响，失速成为该型引风机常见的故障，失速侧风机吸风能力减弱，锅炉平衡通风遭到了破坏，导致炉膛负压产生急剧波动，锅炉可能引发MFT保护动作，造成机组跳闸等非停事故。

所以引风机需要格外注意其运行电流和压力情况，发生故障时的快速处理，避免因为失速而影响锅炉的正常运行。

本文从引起引风机失速各种机理及处理、预防策略等方面进行分析和探讨，具有借鉴意义。

1.引风机设备概况本火电厂配备两台型号SAF26-17-2式轴流式静叶调节引风机，由转子、传扭轴及联轴器、伺服控制装置等组成。

风机轴承润滑方式采用润滑油，冷却方式采用润滑油和外置轴冷风机。

风机转速990 r/min。

风机叶片叶型为16DA16+7.5%，材料为15MnV角度由电动执行器通过液压调节装置进行调节，调节范围为 -40°～10°, 叶轮级数 2级，每级叶片数16×2片，两级风机叶轮位于轴承箱两侧。

其主体主要由叶轮、轴承箱、动叶调节机构等部件组成，风机与电机之间通过一段长轴连接，联轴器为膜片式弹性联轴器。

风机轴承箱包括前轴承和后轴承，分别支撑着一、二级叶轮，轴承类型为滚动或滑动轴承。

1.引风机失速机理风机叶片采用的是扭曲型，正常情况时，气流沿风机轴向位置进入风机，叶片给气流一个与升力大小相等、方向相反的推力，使气体能量增加并沿轴向排出，性能特点是流量大，扬程低。

350MW机组轴流式引风机失速原因分析及预防措施通过简述双级动叶可调轴流式引风机失速机理，并针对国内某电厂日常生产中一起轴流式引风机失速事故的过程、现象、原因进行分析、总结，给电厂生产运行人员提出了风机失速的预控措施及处理方法，也为同类型轴流式引风机失速的预防、判断及风机失速后的控制及处理提供借鉴意义。

标签：轴流式引风机；失速；工况；处理措施引言随着电力工业的不断发展，大型火电机组的容量越来越大，离心式风机容量的增长已经受到设备尺寸、材料强度的制约而逐步被轴流式风机取代；轴流式风机具有流量大、全压低、效率高、占地面积小等优点，而且适应风量、风压、负荷变化能力强，现在大容量机组越来越多的采用轴流式风机。

但燃煤电厂锅炉烟风道系统、调节系统复杂，工况多变，整个烟道涉及到系统设备较多，而轴流式风机转动部件多，对制造、安装、维护及运行调整要求较高，如调整不当，很容易发生风机失速故障，威胁锅炉的安全运行。

文章以某燃煤发电厂动叶可调轴流式引风机失速为案列进行分析，总结轴流式引风机失速的原因、处理方法和预防措施。

1 系统设备概况某火电厂2*350MW超临界机组锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的DG1150/25.4-Π2型锅炉，本锅炉为国产350MW超临界参数变压直流锅炉，一次再热，单炉膛，前后墙对冲燃烧方式，尾部双烟道结构，采用挡板调节再热器温度，固态排渣、全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置，锅炉额定容量1056t/h。

每台锅炉设有两台由成都电力机械厂制造的50%容量“三合一”式双级动叶可调轴流式引风机，引风机将炉膛中的烟气抽出，经过尾部受热面、脱硝装置、空气预热器、袋式除尘器、脱硫装置和烟囱排向大气。

引风机安装在空气预热器与袋式除尘器之间，提供克服脱硝装置、空气预热器、袋式除尘器、脱硫装置和烟囱等系统设备的阻力，两台引风机并列运行，水平对称布置，垂直进风，水平出风。

引风机动叶调节范围为+36°-20°（对应动叶开度0%-100%），设计全压为8738Pa，风机转速为990r/min。

电厂风机失速处理及预防摘要：风机是电厂内不可缺少的重要设备，在整个发电流程中起到至关重要的作用。

在日常工作中对风机最大动叶开度、风机出入口差压、风机电流等参数要做到心中有数，当重点参数达到或邻近边界值时及时预警，要及时调整，避免风机失速。

只有保证风机的稳定运行，尽可能的避免异常发生，才能保证电厂的安全稳定运行。

关键词:电厂；风机失速；稳定运行；引言：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,近年来国内大型火力发电厂已普遍采用动叶可调轴流风机。

火力发电厂大型锅炉运行时，通常采用两台风机并联运行方式，运行过程中，由于系统阻力变化、运行方式不合理或系统阀门状态错误等原因，容易造成运行的风机失速，影响锅炉的安全稳定运行，处理不当时可能导致锅炉灭火，甚至设备损坏事故，对锅炉的安全稳定运行构成威胁，应引起高度重视。

一、风机失速的危害1.风机失速时炉膛压力大幅变化，当达到炉膛压力保护动作值时，锅炉MFT 保护动作，严重时可能造成炉膛损坏。

2.风机失速时，叶轮内将产生一个到数个旋转脱流区，叶片依次经过脱流区要受到交变应力的作用，这种交变应力会使叶片产生疲劳。

叶片每经过一次脱流区将受到一次激振力的作用，此激振力的作用频率与旋转脱流的速度成正比，当脱流区的数目增加时，则作用于每个叶片的激振力频率也呈倍数变化。

如果这一激振力的作用频率与叶片的固有频率成整数倍关系，或者等于、接近于叶片的固有频率时，叶片将发生共振。

此时，叶片的动应力显著增加，甚至可达数十倍以上，可能使叶片产生断裂。

一旦一个叶片疲劳断裂，将会造成全部叶片打断。

二、电厂风机失速原因及预防（一）风机失速原因分析在排除设计、选型、安装等客观原因外，风机失速的直接原因主要是风烟系统阻力大于风机所能够提供的能量。

由于在管道阻力增加、动叶角度增大、转速增高等不利工况下导致风机在失速区边缘运行，最终进入不稳定工作区，造成失速现象发生。

轴流式送风机失速原因分析及预防措施纵轴流式送风机是一种成熟可靠的送风机，它具有较大的风量，广泛
应用于国内外的大型气体管路中。

但是在运行中，除了正常的使用过程外，如果由于各种原因导致纵轴流式送风机失速，将会严重影响设备的安全和
可靠性。

因此，关于纵轴流式送风机失速的原因分析及其预防措施的研究
是十分必要的。

一、纵轴流风机失速的原因
纵轴流风机失速的原因有两个方面：
1.机械原因。

送风机的驱动系统中的轴承、封头和轴承座等部件容易
过早磨损，这可能会导致机械轴失速。

2.热原因。

由于风机本身的问题，风机内部的温度增加，轴承会造成
热应力老化，从而导致轴失速。

二、纵轴流风机失速的预防措施
1.正确安装和定期检查轴承。

在安装过程中，应确保轴承的正确及紧固，定期检查轴承的状况，检查是否有凹痕或烧烤现象，如果发现，及时
进行维修和更换。

2.控制风机热量的传输。

应采取措施减少风机内部热量的传输，如采
用节能型机型，增加风机冷却系统，增加机腔内部阻燃材料的使用等措施。

3.选择合适的电机重量。

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。

火力发电厂轴流风机失速原因分析及处理摘要：由于动叶可调轴流风机具有体积小、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风机。

因为轴流风机具有驼峰形性能曲线这一特点，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现象的发生。

本文阐述了轴流风机失速的形成机理，结合运行中单台一次风机的失速问题，分析了失速的原因，以及可能造成的危害及后果，同时根据实际情况制定了相关的防范措施。

关键词：轴流式通风机；失速；防范措施本文针对某火力发电厂一期工程2×600MW机组一次风机在运行期间发生的失速问题，对失速原理进行了分析，并提出了相应检查和整改措施，以及风机在正常运行过程中如何避免失速的发生。

1轴流风机失速形成机理1.1失速形成机理目前，一般轴流风机通常采用高效的扭曲机翼型叶片，当气流沿叶片进口端流入时，气流就沿着叶片两端分成上下两股，处于正常工况时，冲角为零或很小，气流则绕过机翼型叶片而保持流线平稳的状态。

当气流与叶片进口形成正冲角时，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况则开始恶化，边界层受到破坏，在叶片背面尾端出现涡流区，即所谓“失速”现象。

1.2影响冲角大小的因素通常风机是定转速运行的，即叶片周向线速度可以看作是一定值，这样影响叶片冲角大小的因素就是气流速度与叶片的安装角。

1.3失速风机性能曲线分析在轴流风机Q-H性能曲线中，全压的峰值点左侧为不稳定区，是旋转脱流区。

从峰值点开始向小流量方向移动，旋转脱流从此开始，到流量等于零的整个区间，始终存在着脱流。

旋转脱流的发生只取决于叶轮本身、叶片结构、进入叶轮的气流情况等因素，与风道系统的容量、形状等无关，但却与风道系统的布置形式有关。

1.4失速探头装置虽然脱流区的气流是不稳定的，但风机中流过的流量基本稳定，压力和功率亦基本稳定，风机在发生旋转脱流的情况下尚可维持运行，因此，运行人员较难从感觉上进行判断，所以一般大容量轴流风机都装有失速探头以帮助运行人员及时发现危险工况。

防止送风机失速的运行措施一、防止送风机失速的运行措施：1、轴流风机在管路阻力特性不变的情况下，风机调节动叶开度越大，风机运行点越接近不稳定工况区。

当送风机出口通道阻力过大、加之动叶开度大，极易造成风机进入不稳定工况区，甚至发生失速，运行中应避免风机在高风压、低流量情况下运行。

二次风风门开度、空预器差压大小、风机出口挡板开度要经常性分析检查。

2、运行中，应注意监视送风机出口风压、风量、电流变化情况，尽量保持两台送风机的风量相平衡，维持各参数稳定且不超过规定值，使并联运行的两台送风机动叶开度、电流相接近，发现电流偏差大要及时调整。

3、在锅炉变工况调整过程中，总风量发生变化时，在维持氧量正常情况下，应及时调整各层二次风开度，维持二次风风箱压力在正常范围。

在高负荷情况下，应及时调整各层二次风，维持二次风箱压力不超正常范围，避免二次风调整不当，风道阻力增大、造成送风机出口风压增大，诱发失速。

高负荷情况下，送风机动叶开度不要过大，无特殊情况不超过60%，出口风压不超过3.5KPa，二次风风箱压力不超0.45KPa。

4、为确保送风通道畅通，减小风道阻力，对于冬季大雾天气，及时清理送风机人口滤网结霜，大风天气，及时检查送风机人口滤网挂积杂物，避免送风机入口堵塞。

二、送风机失速的判断及处理1、失速现象:1）失速送风机的压头、流量、电流大幅降低，发“失速”报警；2）在送风机投入“自动”的情况下，与失速风机并联运行的另一台风机电流、动叶开度，流量增大；3）失速送风机振动明显增加，严重时机壳、风道、烟道发生振动；4）炉膛压力大幅变化，主汽参数受到扰动。

2、处理步骤：送风机失速的条件为：动叶＞29°（即动叶开度大于40%）失速探头前后差压>500pa时送风机即发生失速，并延时120S后送风机跳闸，处理时要判断准确，及时果断，防止因失速造成风机跳闸，扩大事故。

1）送风机失速时，风量、风压大幅降低，引起炉膛压力出现大幅度降低，迅速投入下层4支油枪，及时对炉膛压力进行调整，维持锅炉燃烧稳定。

动叶可调轴流通风机的失速与喘振分析及改进措施一、引言动叶可调轴流通风机是一种广泛应用于建筑物、工厂车间、地下车库等场合的通风设备。

它在实际使用中可能出现失速和喘振现象，降低了其工作效率并可能对设备和使用环境造成损害和威胁。

因此，本文将就动叶可调轴流通风机的失速和喘振现象进行探究，并提出相应的改进措施，以提高其工作效率和使用安全性。

二、失速分析2.1 失速概述失速是指当轴流风机的风量或静压达到一定数值时，浓度分布却发生逆向流动现象，致使风机放弃原有的风场，失去能力继续稳定工作的现象。

2.2 失速原因动叶可调轴流通风机发生失速的原因涉及多种因素，包括风机转子尺寸、转速、角度、流量等因素，另外还有可能受到外界扰动的影响。

2.3 失速对设备的影响失速会引起风机的性能下降，使其工作效率降低，产生噪音和振动，同时也对设备和使用环境造成损害和威胁，例如风机的振动过大会导致齿轮失喉、轴承过早损坏等问题。

2.4 改进措施1）增加不可调空穴：增大空穴可以增加进风容积，降低进风速度，减小啮合歪斜风及离心力在内部的影响矩; 2）增加叶片数量：减少每叶周期离心力梯度，使风量能均匀分配到每一片叶子上，避免在某一片叶子梯度过大而导致实际风量不能达到设计风量; 3）增加进口角度或离心前角度：增大入口扩散角及入口面积来减小进口剪切损失和充填损失; 4）在叶片上安装增厚条或变厚型叶片，来改变湍流动态特性的分布情况; 5）在风机进气口上安装回旋系统，即进气口处形成的漩涡层，可延缓轴流管道系统中干扰波的向前传播，减小干扰波对最后叶片的影响，从而使风压更接近设计风压。

三、喘振分析3.1 喘振概述闪脱及随之发生的流体不稳定现象，喘振是轴流风机在一定飞行数的范围内，能量的交换和分配不能使失稳波得到正确的发展或能量消除，使失稳波幅度不断放大或比最大放大后瞬间降为零。

3.2 喘振原因轴流风机喘振的出现是由于转子和固定壳体之间的交互作用和迎角的大小不匹配，造成弹性不均匀或流体动力学不稳定的问题。