风烟系统ppt课件

一、风烟系统概述风系统循环流化床锅炉内物料的循环是依靠风机和引风机提供的动能来启动和维持的从一次风机出来的空气分成三路进入炉膛第一路经过空预器的加热后的热风进入炉膛底部的风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流第二路一部分未经过空预器加热的冷风作为给煤皮带的密封风第三路一部分在空预器加热后，用于炉前的气力播煤还有一路，未进入炉膛，至电袋除尘器旁路门密封用气二次风机出来的空气直接进入炉膛上的上下二次风环箱高压流化风机出口的空气分为八路进入回料阀的各个地方，保证回料烟系统锅炉冷态启动时，在流化床床内启动物料后，首先启动风道点火器，在点火风道中将空气加热至870后，通过布风板送入流化床，启动物料被加热。床温升上至（）并维持稳定后，并被碎成（）的煤粒开始分别有八个给煤口从前墙送入炉膛下部的密相区内，脱硫用的石灰石由回料阀连同回料一起被送入炉膛，燃烧空气分为一二次风，分别由炉底和前后墙送入炉膛，一次风经风室，作为一次燃料用风和床内物料的流化介质送入燃烧室，二次风在炉高风向上分两层布置，以保证提供给煤足够的燃烧空气并参与燃烧调整，同时在炉膛的底部营造出还原性气氛，在炉膛顶部由于温度不够，抑制氮氧化物的生成。在密相区，空气与燃料、石灰石在充分混合，煤粒着火燃烧释放出部分热量，石灰石煅烧生成二氧化碳和氧化钙，未燃尽的煤粒被烟气携带进入炉膛上部稀相区内进一步燃烧，这一区域主要是脱硫反应区，在这里氧化钙与燃烧生成的二氧化硫反应生产硫酸钙，燃烧生成的烟气携带大量床料经炉顶转向，通过位于后墙水冷壁上部的三个烟气出口，分别进入三个气冷式旋风分离器进行气固分离。分离后含有少量飞灰的干净烟气由分离器中心筒进入烟道。经过各受热面进行放热后，最后经过布袋除尘器，引风机打出进入脱硫系统再进入烟筒。二、风机的工作原理1、离心风机的工作原理离心式风机是利用离心力来工作的。当离心式风机的叶轮有电动机带动旋转时，充满于叶片之间的气体随叶轮一起旋转，旋转的气体因其自身的质量产生了离心力，而从叶轮中心甩出去，并将气体由叶轮出口处输送出去。因气体的外流，造成叶轮进口空间的真空，于是外界气体就会自动补入叶轮进口空间，并在旋转叶轮中获得能量，再从叶轮出口压出去。由于离心风机不停的工作，将气体吸入压出，便形成了气体的连续流动，源源不断的将气体输送出去。2、轴流风机的工作原理在轴流风机中，当叶轮旋转时，流体沿轴向进入叶轮，在流道中受到叶片的推动作用而获得能量，然后经导流叶片仍由轴向压出。由于流体在轴流风机中是沿轴向流动的，因此风机是按叶栅理论升力原理进行工作的。理想流体绕孤立叶型流动时，在叶型上会产生一个与流动速度相垂直的力即升力。对升力的产生可做如下解释流体绕叶型流动时，由于叶型本身是不对称的形体，在叶型上面流动的断面减小，流型受到挤压，流线变密，流速增加。而叶型的下面流动端面增大，流线不但不被挤压，反而扩张。因而流线变疏，流速降低。由能量方程可知，叶型上面由于流速增加，压力必然降低，而叶型下面因为流速降低，引起了压力升高。这样一来，作用在叶型上、下两个表面上的压力不相等，因而产生一个自下而上的作用力升力。轴流风机就是利用这种升力进行工作的。升力原理如图12所示。图12升力的产生轴流风机的每一个叶片截面的形状就是一个孤立的叶型。当轴流风机的叶轮在原动机的驱动下旋转时，叶片在流体中运动，就给流体一个作用力，这个力与叶型的升力大小相等，方向相反。在这个升力的作用下，流体沿着泵轴的方向，从进口流向出口。3、离心风机和轴流风机的技术经济比较1、风机运行效率两种类型风机在设计负荷时的效率相差不大，轴流风机效率最高达90，机翼型叶片离心风机效率可达928。但是，当机组带低负荷时，动叶可调轴流风机的效率要比具有入口导向装置的离心风机高许多。2、风机对烟风道系统风量压头变化的适应性目前烟风道系统的阻力计算还不能做的很精确，尤其是锅炉烟道侧运行后的实际阻力与计算值误差较大。在实际运行中，由于燃料品种的变化也会引起所需要风机风量和压头的变化，这时对于离心风机来说，在设计时要选择合适的风机来适应上述各种变化是困难的。如果考虑了上述几种流量和压头变化的可能性，使离心式风机的余量选得过大，会造成在正常运行时达不到额定出力，而轴流风机对风量、风压的适应性很大，尤其是采用动叶可调的轴流风机时，可以用关小或开大动叶的角度来适应变化的工况，而对风机的效率影响很小。3、机械特性轴流风机的总重量约为离心风机重量的6070。轴流风机有低的飞轮效应值，这是由于轴流风机允许采用较高的转速和较高的流量系数，所以在相同的风量、风压参数下，轴流风机的转子重量较轻，即飞轮效应值较小，使得轴流风机的启动力矩大大低于离心风机的启动力矩。一般，轴流风机的启动力矩只有离心风机启动力矩的142278，因而显着地减少电动机功率余量和对电动机启动特性的要求，降低电动机的造价。轴流风机转子重量较轻，但是结构上比离心风机转子复杂的多，因此，超大容量的两种类型风机价格（包括电动机）相差不多。4、运行可靠性动叶可调轴流风机由于转子结构复杂，转速高，转动部件多，对材料和制造精度要求高，其运行可靠性比离心风机稍差一些，但经多年来的改进，可靠性已大为提高。5、体型尺寸轴流风机比离心风机的结构紧凑，外型尺寸小，占据空间也少（占地面积较离心风机少30），而且轴流风机重量轻，飞轮效应小，因此布置起来比较灵活，它可以布置在地面基础上，也可以布置在钢架结构顶上，可以卧式布置，也可以立式布置。6、噪声轴流风机产生的噪声强度比离心风机要高，因为轴流风机的叶片数往往比离心风机多两倍以上，转速也比离心风机高，因此轴流风机的噪声发生在较高的频率。然而，把噪声消减到允许的噪声标准，在消声器上所花费的投资几乎相等。二、液力耦合器考虑风机调速节能的需要，加装液力偶合器。液力偶合器采用大连创思福产品。本设备液偶包括液偶本体、液力偶合器油系统，油系统需同时给电机轴承供油，并且满足买方对油系统的基本要求、现场油管路（包括油系统与电机轴承之间的连接管路）、液偶与电机间联轴器及护罩，联轴器采用无锡创明蛇形弹簧联轴器JS系列，转速测量系统采用上海金积电子的产品，执行器采用SIPOS品牌，压力开关、差压开关、温度开关、流量开关、过程分析仪表等设备，采用SOR产品。液力偶合器采用滑动轴承。液偶整机质保三年。1、液力耦合器的工作原理1液力传动原理液力偶合器相当于离心泵与涡轮机的组合。当动力机通过液力偶合器输入轴驱动泵轮旋转时，充填在工作腔中的工作液体在离心力的作用下，沿泵轮叶片流道由泵轮入口向外缘流动，同时，液体的动量矩产生增量，即偶合器的泵轮将机械能转化为了液体动能。当携带液体动能的工作液体由泵轮冲向对面的涡轮时，工作液体便沿涡轮叶片流道做向心流动，同时释放液体动能，转化为机械能，驱动涡轮旋转并带动工作机做功。就这样工作液体在偶合器腔内周而复始地做螺旋环流运动，输出与输入在没有任何直接机械连接的情况下，仅靠液体动能，便柔性地联接在一起了。2）液力调速原理液力偶合器传递动力的能力与其工作腔内的充液度成递增函数关系。因此，改变液力偶合器腔内的充液度，便可以调节输出力矩和输出转速。这种充液度的调节是依靠调节勺管的位置来实现的。原理如下当液力偶合器工作时，套装在输入轴上驱动齿轮在输入轴带动下旋转，驱动从动齿轮带动动油泵旋转，油泵将工作油从箱体吸出经冷却器冷却后进入导管壳中的进油室，并继而经泵轮入口进入工作腔。与此同时，工作腔中的工作液体在做螺旋环流运动的同时，还通过泵轮的泄油孔进入外壳围成的导管腔并形成一个旋转油环。旋转油环的静止的勺管头处形成压头，工作液体便由导管导出。于是通过电动执行器操作导管的伸缩程度，便可以改变导管腔内的油环厚度。由于导管腔与工作腔连通，所以也就改变了工作腔内的充液度，实现无级调速。导管排出的油通过回油三通重新回到油箱。由于勺头排油和油泵的进、出油口均与偶合器的转向有关，所以油泵转子与勺头安装方向要与偶合器转向相适应。也就是说，第一，勺头开口方向必须迎着导管腔油环的旋转方向；第二，油泵泵盖上箭头方向必须与电机转向相同。2常见液力耦合器油系统液力偶合器油系统主要包括润滑油循环和工作油循环。工作油泵为离心泵，润滑油泵为齿轮泵。润滑油由齿轮润滑油泵抽出后，经过润滑油冷却器和过滤器，进入润滑油母管，然后流向各轴承和齿轮组，还有一部分作为勺管控制阀的控制油。在液力偶合器起动前、停机后和润滑油泵损坏时，由辅助润滑油泵提供润滑油。工作油循环可分为一个开式循环和闭式循环。液力偶合器联轴器里，泵轮、涡轮及旋转内套中的工作油经勺管、排油管进入工作油冷油器，冷却后的工作油进入控制阀，控制阀控制着联轴器进油量的多少，油由此进入泵轮、涡轮及旋转内套。这部分工作油连续工作的系统称为工作油闭式循环系统。这种出油由勺管控制，进油由控制阀控制的系统就称为进出油控制系统。开式循环由工作油泵、止回阀、节流孔板以及安全阀组成。它的主要作用是向联轴器里补充油，或将多余的油通过安全阀排回油箱；节流孔板连接工作油与润滑油管，起动时可以快速向联轴器充油。现代大机组液力偶合器工作油量的调节都是靠联轴器的进油和出油两者综合作用，以达到快速升降转速的目的。联轴器的进油由闭式循环控制阀开度决定，联轴器的出油由勺管位置决定。勺管位置由来自润滑油的控制油通过活塞来带动，控制阀控制活塞腔室的进油和回油。勺管上还设置有一反馈杠杆，当勺管移动到位后，反馈杠杆使控制阀关闭，于是勺管活塞腔室不再进油，系统平衡在一个新的转速点上2、液力耦合器的参数起动油泵电机Y112M4液力偶合器性能参数（由卖方填写）名称单位额定负荷最大设计值输出功率KW242533953104滑差333滑差损耗KW7510596固定损耗KW888输入功率KW250035003200输入转速R/MIN149016001490输出转速R/MIN144515521445旋转方向与风机同向主动轴与风机同向从动轴与风机同向调速范围2097工作油泵型式摆线转子泵润滑油泵型式摆线转子泵启动油泵型式摆线转子泵工作油压MPAG0304035工作油流量M3/H500700650润滑油压MPAG01502502润滑油流量M3/H100230200油冷却器工作油冷器设计压力MPAG10润滑油冷器设计压力MPAG10工作油冷器设计温度OC120润滑油冷器设计温度OC120工作油冷却面积M250润滑油冷却面积M25冷却水工作油冷器却水量T/H75工作油冷器却水压降MPAG02润滑油冷器却水量T/H10润滑油冷器却水压降MPAG015液力偶合器的材质（卖方填写）零件名称材料名称标准代号壳体20GB/T6991999轴45GB307788涡轮和涡轮套ZL104GB/T6991999勺管35GB307788高速齿轮20CRMNMOGB3077883、液力耦合器检测和控制项目（至少）偶合器勺管控制进口偶合器轴承温度检测、报警、联锁偶合器勺管排油温度检测、报警、联锁偶合器油泵排油压力检测、报警、联锁油箱油位检测工作油压力检测、报警、联锁润滑油压力检测、报警、联锁工作油/润滑油滤网差压检测及报警工作油/润滑油冷却器出口油温检测、报警、联锁四、一次风机1型式双吸双支撑离心式、液力耦合器调速2数量每台炉两台3运行方式并联运行4风机旋转风向从电机一端正视，叶轮顺时针旋转，为右旋转风机，相反旋转，则为左旋转风机。每台锅炉配置左右旋风机各一台。5风机进/出口角度45度/135度（暂定）6布置方式左右对称7安装地点室内布置8参数序号工况/煤种设计煤种项目名称TB工况BMCR工况50BMCRTHA1风机入口流量NM3/H2536892306261746272209252风机入口流量M3/H3026442751312083262635583风机入口静压升（PA）6605504005004风机出口静压升（PA）215981799912882169485风机全静压升（PA）22259185491328217448一次风机性能参数TB工况BMCR工况50BMCR工况THA序号名称单位设计煤种设计煤种1风机入口容积流量M3/S847769581736风机入口质量流量KG/S9088256257902风机入口温度282828283风机入口密度KG/M3107161072910746107344风机入口全压PA6605504005005风机入口静压PA6605504005006风机出口全压PA215981799912882169487风机出口静压PA215981799912882169488风机出口温度50647417459序号名称单位TB工况BMCR工况50BMCR工况THA设计煤种设计煤种9风机全压升（包括附件损失、消声器阻力）PA2225918549132821744810风机静压升（包括附件损失、消声器阻力）PA2225918549132821744811全压压缩系数0932309405095600943712风机轴功率不含液耦损失KW207615898651433含液耦损失220318471217172313风机全压效率84884485484614风机静压效率84884485484615风机转速R/MIN144513241106128216风机附件损失PA已含在风机效率损失中一次风机技术参数序号项目单位数值1风机型号L2N22970281DBL6T2风机调节方式液偶3叶轮直径MM22974叶轮出口线速度M/S174795叶片出口角度/6轴的材质457轮毂材质16MN叶片材质/数量/厚度高强度调质钢/12/6MM前盘/厚度高强度调质钢/12MM8叶轮中盘/厚度16MN/15MM9比转数/1转子重量KG约3000序号项目单位数值011转子转动惯量JKGM2120012风机的第一临界转速R/MIN187913进风箱材质/壁厚/MM/侧板材质/壁厚Q235/1014机壳蜗壳板材质/壁厚Q235/10Q235/8Q235/815扩压器材质/壁厚/MM/16风机轴承型式滚动轴承17轴承润滑方式油环润滑18轴承冷却方式自然冷却19轴承冷却水量T/H/20风机旋转方向（从电机侧看）待定21风机总重量KG约1700022安装时最大起吊重量/最大起吊高度KG/M/23检修时最大起吊重量/最大起吊高度KG/M/表3油系统主要技术数据（一台风机）序号项目单位数值1流量L/MIN2压力MPA3油质牌号序号项目单位数值4油箱材质/容积/M35滤油器过滤精度M6油冷却器水量M3/H7油冷却器水压MPA8冷油器型式9油泵型式10油泵数量台11油泵转速R/MIN12油泵功率13油箱电加热器数量台14油箱电加热器功率KW表4电动机数据（一台风机）序号参数名称单位数值1型号/类别YKK7104W2电动机制造厂湘潭电机3额定功率KW25004额定电压V60005额定电流A28686额定频率HZ507额定转速RPM1490序号参数名称单位数值8极数49防护等级IP5410绝缘等级F11冷却方式空空冷12安装方式IMB313工作制S114效率额定负荷时的效率9533/4额定负荷时的效率9451/2额定负荷时的效率92915功率因数额定负荷时的功率因数0883/4额定负荷时功率因数0861/2额定负荷时功率因数07916最大转矩/额定转矩1817堵转转矩/额定转矩0618堵转电流/额定电流6519加速时间及启动时间额定负荷工况下S/20电动机转动惯量KGM215221噪音DBA85序号参数名称单位数值22轴承座处振动幅值MM2323轴振动速度MM/S/24定子温升K8025相数326测温元件PT10027轴承型式滑动轴承轴承油牌号LTSA32汽轮机油每个轴承润滑油量5L/MIN轴承润滑方式压力油循环润滑轴承冷却方式油冷28电动机重量KG13900五、二次风机型式双吸双支撑离心式，液力偶合器调速1数量每台炉配置两台，本期工程共4台2运行方式两台风机并联运行3风机旋转方向从电动机一端正视，叶轮顺时针旋转，为右旋转风机。相反旋转，则为左旋转风机。每台锅炉配置左、右旋转风机各1台。4风机进/出口角度45/135（暂定，待设计院书面确认进出口角度后风机才可投料加工）5布置方式左右对称6安装地点室内布置7二次风机参数容量/能力暂定设计煤种序号工况/煤种项目名称TB工况BMCR工况THA1风机入口流量NM3/H3127222842932244042风机入口流量M3/H376390434158833风机入口静压升（PA）7956364风机出口静压升（PA）16659133275风机全静压升（PA）174541396313370表1二次风机性能数据（一台风机）TB工况BMCR工况序号名称单位设计煤种设计煤种1风机入口容积流量M3/S10455949风机入口质量流量KG/S111910172风机入口温度28283风机入口密度KG/M310710719序号名称单位TB工况BMCR工况设计煤种设计煤种4风机入口全压PA7956365风机入口静压PA7956366风机出口全压PA16659133277风机出口静压PA16659133278风机出口温度4514199风机全压升（包括附件损失、消声器阻力）PA174541396310风机静压升（包括附件损失、消声器阻力）PA174541396311全压压缩系数094380953112风机轴功率不含液耦损失KW19421431含液耦损失2060169113风机全压效率88788214风机静压效率88788215风机转速R/MIN1445130216风机附件损失PA已包括已包括表2二次风机技术数据（一台风机）序号项目单位数值1风机型号L3N19930600DBL6T2风机调节方式液偶3叶轮直径MM19934叶轮出口线速度M/S150815叶片出口角度/6轴的材质457轮毂材质16MN叶片材质/数量/厚度高强度调质钢/13/6MM前盘/厚度高强度调质钢/12MM8叶轮中盘/厚度16MN/15MM9比转数/10转子重量KG330011转子转动惯量JKGM290012风机的第一临界转速R/MIN187913进风箱材质/壁厚/MM/侧板材质/壁厚Q235A/10MM14机壳蜗壳板材质/壁厚/MMQ235A/8MM15扩压器材质/壁厚/MM/16风机轴承型式滚动轴承17轴承润滑方式油环润滑18轴承冷却方式自然冷却19轴承冷却水量T/H/20风机旋转方向（从电机侧看）待定21风机总重量KG1400022安装时最大起吊重量/最大起吊高度KG/M/23检修时最大起吊重量/最大起吊高度KG/M/表3油系统主要技术数据（一台风机）序号项目单位数值1流量L/MIN2压力MPA序号项目单位数值3油质牌号4油箱材质/容积/M35滤油器过滤精度M6油冷却器水量M3/H7油冷却器水压MPA8冷油器型式9油泵型式10油泵数量台11油泵转速R/MIN12油泵功率13油箱电加热器数量台14油箱电加热器功率KW表4电动机数据（一台风机）序号参数名称单位数值1型号/类别YKK6304W2电动机制造厂湘潭电机3额定功率KW23004额定电压V60005额定电流A2628序号参数名称单位数值6额定频率HZ507额定转速RPM14908极数49防护等级IP5410绝缘等级F11冷却方式空空冷12安装方式IMB313工作制S114效率额定负荷时的效率9573/4额定负荷时的效率9541/2额定负荷时的效率94415功率因数额定负荷时的功率因数0883/4额定负荷时功率因数0851/2额定负荷时功率因数08216最大转矩/额定转矩1817堵转转矩/额定转矩0718堵转电流/额定电流6519加速时间及启动时间额定负荷工况下S/序号参数名称单位数值20电动机转动惯量KGM28821噪音DBA8522轴承座处振动幅值MM23轴振动速度MM/S24定子温升K8025相数326测温元件PT10027轴承型式滑动轴承轴承油牌号LTSA32汽轮机油每个轴承润滑油量L/MIN5轴承润滑方式压力油循环润滑轴承冷却方式油冷28电动机重量KG10100六、引风机设备规范1型式动叶可调双级轴流式2数量每台炉配置两台，本期工程共4台3运行方式两台风机并联运行或单台运行4风机调节方式动叶调节。5布置方式水平对称布置，垂直进风，水平出风。6安装地点室外7引风机参数容量/能力暂定项目TB工况BMCR工况THA工况序号煤质设计煤种设计煤种设计煤种1风机入口流量M3/H114468410026658975212风机入口流量MN3/H7478906460735579003引风机与增压风机合并后全压PA9731810976974入口烟气温度1385123512355烟气含湿量G/KG4926492649266收到基全硫STAR1371371377露点1023810238102388入口烟气密度经负压修正后KG/M30736076407649入口粉尘含量MG/NM320020020010引风机入口压力（PA）73316109569711引风机出口压力（PA）240020002000表1引风机性能数据（一台风机）TB工况BMCR工况THA工况序号名称单位设计煤种设计煤种设计煤种1风机入口容积流量M3/S318027852493风机入口质量流量KG/S2340212819052风机入口温度1385123512353风机入口密度KG/M30736076407644风机入口全压PA7331610956975风机入口静压PA7920657860736风机出口全压PA2400200020007风机出口静压PA1811153116248风机出口温度1534135613479风机全压升PA97318109769710风机静压升PA97318109769711全压压缩系数09649097050971912风机轴功率KW34942574214113风机全压效率86386088014风机静压效率81181083715风机转速R/MIN99099099016风机附件损失PA已含在风机效率损失中表2引风机技术数据（一台风机）序号项目单位数值1风机型号HU25042222风机调节方式动叶可调3叶片的材质Q345D4叶片出口角度/5轴的材质35CRMO6轮毂材质42CRMO7叶轮叶片材质/数量/厚度Q345D/22/等强度8比转数679转子重量KG800010转子转动惯量JKGM2350011风机的第一临界转速R/MIN128712进风箱材质/壁厚/MMQ235/8侧板材质/壁厚Q235/82013机壳蜗壳板材质/壁厚/MM/14扩压器材质/壁厚/MMQ235/615风机轴承型式滚动轴承16轴承润滑方式循环油油池17轴承冷却方式循环油油池风冷18轴承冷却水量T/H0序号项目单位数值19风机旋转方向（从电机侧看）逆时针旋转20风机总重量KG2700021安装时最大起吊重量/最大起吊高度KG/M19000/3022检修时最大起吊重量/最大起吊高度KG/M8000/30表3风机油系统主要技术数据（一台风机）序号项目单位数值1流量L/MIN风机润滑油路265风机控制油路372压力MPA风机润滑油路018风机控制油路423油质牌号LTSA464油箱材质/容积/M3Q235/0635滤油器过滤精度M256油冷却器水量M3/H67油冷却器水压MPA03088冷油器型式列管式9油泵型式齿轮泵10油泵数量台2序号项目单位数值11油泵转速R/MIN145012油泵功率413油箱电加热器数量台114油箱电加热器功率KW2表4电动机参数表（一台电机）序号参数名称单位数值1型号/类别YKK80062电动机制造厂湘潭电机厂3额定功率KW36004额定电压V60005额定电流A4056额定频率HZ507额定转速RPM9958极数69防护等级IP55（户外型）10绝缘等级F11冷却方式IC61112安装方式IMB313工作制S114效率额定负荷时的效率9603/4额定负荷时的效率9551/2额定负荷时的效率94315功率因数额定负荷时的功率因数0893/4额定负荷时功率因数0891/2额定负荷时功率因数08316最大转矩/额定转矩19917堵转转矩/额定转矩11218堵转电流/额定电流63819加速时间及启动时间额定负荷工况下SN/A20电动机转动惯量KGM237221噪音DBA8522轴承座处振动幅值MM003723轴振动速度MM/S2324定子温升K8025相数326测温元件PT10027轴承型式国产滑动轴承轴承油牌号46汽轮机油轴承润滑方式稀油润滑轴承冷却方式循环油冷却冷却水量T/H无28电动机重量KG约18000七、动叶可调轴流风机动叶调节原理（TLT结构）轴流送风机利用动叶安装角的变化，使风机的性能曲线移位。性能曲线与不同的动叶安装角与风道性能曲线，可以得出一系列的工作点。若需要流量及压头增大，只需增大动叶安装角；反之只需减少动叶安装角。轴流送风机的动叶调节，调节效率高，而且又能使调节后的风机处于高效率区内工作。采用动叶调节的轴流送风机还可以避免在小流量工况下落在不稳定工况区内。轴流送风机动叶调节使风机结构复杂，调节装置要求较高，制造精度要求亦高。改变动叶安装角是通过动叶调节机构来执行的，它包括液压调节装置和传动机构。液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩被轴向定位的，液压缸可以在活塞上左右移动，但活塞不能产生轴向移动。为了防止液压缸在左、右移动时通过活塞与液压缸间隙的泄漏，活塞上还装置有两列带槽密封圈。当叶轮旋转时，液压缸与叶轮同步旋转，而活塞由于护罩与活塞轴的旋转亦作旋转运动。所以风机稳定在某工况下工作时，活塞与液压缸无相对运动。活塞轴的另一端装有控制轴，叶轮旋转时控制轴静止不动，但当液压缸左右移动时会带动控制轴一起移动。控制头等零件是静止并不作旋转运动的。叶片装在叶柄的外端，每个叶片用6个螺栓固定在叶柄上，叶柄由叶柄轴承支撑，平衡块与叶片成一规定的角度装设，二者位移量不同，平衡块用于平衡离心力，使叶片在运转中成为可调。动叶调节机构被叶轮及护罩所包围，这样工作安全，避免脏物落入调节机构，使之动作灵活或不卡涩。当轴流送风机在某工况下稳定工作时，动叶片也在相应某一安装角下运转，那么伺服阀将油道与的油孔堵住，活塞左右两侧的工作油压不变，动叶安装角自然固定不变。当锅炉工况变化需要减小调节风量时，电信号传至伺服马达使控制轴发生旋转，控制轴的旋转带动拉杆向右移动。此时由于液压缸只随叶轮作旋转运动，而调节杆定位轴及与之相连的齿条是静止不动的。于是齿套是以B点为支点，带动与伺服阀相连的齿条往右移动，使压力油口与油道接通，回油口与油道接通。压力油从油道不断进入活塞右侧的液压缸容积内，使液压缸不断向右移动。与此同时活塞左侧的液压缸容积内的工作油从油道通过回油孔返回油箱。由于液压缸与叶轮上每个动叶片的调节杆相连，当液压缸向右移动时，动叶的安装角减小，轴流送风机输送风量和压头也随之降低。当液压缸向右移动时，调节杆定位轴亦一起往右移动，但由于控制轴拉杆不动，所以齿套以A为支点，使伺服阀上齿条往左移动，从而使伺服阀将油道与的油孔堵住，则液压缸处在新工作位置下即调节后动叶角度不再移动，动叶片处在关小的新状态下工作。这就是反馈过程。在反馈过程中，定位轴带动指示轴旋转，使它将动叶关小的角度显示出来。若锅炉的负荷增大，需要增大动叶角度，伺服马达使控制轴发生旋转，于是控制轴上拉杆以定位轴上齿条为支点，将齿套向左移动，与之啮合齿条伺服阀上齿条也向左移动，使压力油口与油道接通，回油口与油道接通。压力油从油道进入活塞的左侧的液压缸容积内，使液压缸不断向左移动，而与此同时活塞右侧的液压缸容积内的工作油从油道通过回油孔返回油箱。此时动叶片安装角增大、锅炉通风量和压头也随之增大。当液压缸向左移动时，定位轴也一起往左移动。以齿套中A为支点，使伺服阀的齿条往右移动，直至伺服阀将油道与的油孔堵住为止，动叶在新的安装角下稳定工作。八、轴流风机的失速与喘振喘振轴流式风机采用调整动叶片安装角度来改变送、引风机的流量，特点是在较大的流量范围内可以保持较高的效率。当安装角一定时，风机的流量较小，功耗越大，从原理上不允许空载启动风机。制造厂规定轴流式风机启停时，应关闭动叶，且切断风道。大容量轴流风机在运行中还应避免风机的喘振。喘振是流体机械及其管道中介质的周期吸入排出产生的机械振动。风机发生喘振时，气压、流量急剧波动，并产生气流撞击使风机发生强烈的振动，噪声增大。风机的容量与压头越大，则喘振时危害也越大。图74为具有“驼峰”形QH性能曲线的轴流风机，当工作点在曲线K点左侧，即风机处于不稳定工作区，而且该风机又与大容量的风道系统相连接。如风机原来的工作点为A，输出流量QA、风压HA。若风机负荷增加，则工作点从A点移至B点，此时风机的工作仍然是稳定的。当外界需要的流量减少为QE时，工作点向E点移动。流量进一步减少至QK，对应的风机工作点为K点。假如外界需要流量瞬时降低到QQK时，这时风机所产生的最大压头也随之下降（见图74），因为风道系统容量较大，在这一瞬间流量的减少并没有使风道的压力下降，而仍为HK，因此风道中的压力瞬时大于风机所产生的压头，气流反方向倒流，工作点由K点迅速移至C点。但是气流的倒流使风道系统的风量减少，风道中的压力迅速下降，工作点沿着CD线迅速下降至Q0的D点，此时风机的供风量为零。由于风机在继续运转，所以当风道中的压力降低到相应的D点时，风机又开始送出气流。为了与风道中的压力平衡，风机的工作点又从D点跳至相应的压头的F点。只要外界流量小于QK，上述过程又会重复出现，这种现象称为喘振。如果这种循环的频率与系统的自振频率接近时，就会引起系统共振，导致风机无法正常工作。EFABKHQCDQKQEFQ风量H风压图74轴流风机的QH性能曲线风机产生喘振，从理论上讲应具备下列三个条件1风机的工作点落在具有驼峰形QH性能曲线的不稳定区域内；2风道系统具有足够大的容积；3整个系统的喘振频率与系统自振频率重叠时发生共振。为防止轴流风机发生喘振，应避免风机在不稳定工况内工作。采用动叶调节的轴流风机，当外界需要的流量减少时，应减小动叶安装角，从而使QH性能曲线下移，临界点K线向下方移动，输出的流量与压头相应变小，保持工作点处于稳定区域。在风机启动时也要考虑喘振问题。风机并联工作时，QH曲线发生变化，工作时应确保避开喘振区。轴流风机启动前关闭动叶与进风门的目的，就是减少动叶安装角与切断风道。一台风机在运行中，而另一台风机要启动，应先将运行风机负荷降低，即将动叶关小到一定位置再启动另一台风机。锅炉甲、乙两侧风烟分别自成系统，一般引、送风机不采用交叉运行方式。当一台风机要停止，另一台风机仍在运行时，先将运行中风机动叶关小，再停另一台风机运行。失速由流体力学知，当速度为V的直线平行流以某一冲角（翼弦与来流方向的夹角）绕流二元孤立翼型（机翼）时，由于沿气流流动方向的两侧不对称，使得翼型上部区域的流线变密，流速增加，翼型下部区域的流线变稀，流速减小。因此，流体作用在翼型下部表面上的压力将大于流体作用在翼型上部表面的压力，结果在翼型上形成一个向上的作用力。如果绕流体是理想流体，则这个力和来流方向垂直，称为升力。轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头、和功率的大幅度脉动等不正常工况，一般称为“喘振”，这一不稳定工况区称为喘振区。实际上，喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象，而在该区域内必然要出现不正常的空气动力工况则是旋转脱流或称旋转失速。这两种不正常工况是不同的，但是它们又有一定的关系。轴流风机叶片前后的压差，在其它都不变的情况下，其压差的大小决定于动叶冲角的大小，在临界冲角值以内，上述压差大致与叶片的冲角成比例，不同的叶片叶型有不同的临界冲角值。翼型的冲角超过临界值时，气流会离开叶片凸面发生边界层分离现象，产生大面积的涡流，此时风机的全压下降，这种情况称为“失速现象”，如图515。泵与风机进入不稳定工况区，其叶片上将产生旋转脱流，可能使叶片发生共振，造成叶片疲劳断裂。现以轴流式风机为例说明旋转脱流及其引起的振动。当风机处于正常工况工作时，冲角等于零，而绕翼型的气流保持其流线形状，如图示当气流与叶片进口形成正冲角时，随着冲角的增大，在叶片后缘点附近产生涡流，而且气流开始从上表面分离。当正冲角超过某一临界值时，气流在叶片背部的流动遭到破坏，升力减小，阻力却急剧增加，这种现象称为“旋转脱流”或“失速”。如果脱流现象发生在风机的叶道内，则脱流将对叶道造成堵塞，使叶道内的阻力增大，同时风压也随之而迅速降低。风机的叶片由于加工及安装等原因不可能有完全相同的形状和安装角，同时流体的来流流向也不完全均匀。因此当运行工况变化而使流动方向发生偏离时，在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同，如果某一叶片进口处的冲角达到临界值时，就首先在该叶片上发生脱流，而不会所有叶片都同时发生脱流。如下图示假设在叶道2首先由于脱流而出现气流阻塞现象，叶道受堵塞后，通过的流量减少，在该叶道前形成低速停滞区，于是原来进入叶道2的气流只能分流进入叶道1和3。这两股分流来的气流又与原来进入叶道1和3的气流汇合，从而改变了原来的气流方向，使流入叶道1的气流冲角减小，而流入叶道3的冲角增大，由此可知，分流的结果将使叶道1内的绕流情况有所改善，脱流的可能性减小，甚至消失，而叶道3内部却因冲角增大而促使发生脱流，叶道3内发生脱流后又形成堵塞，使叶道3前的气流发生分流，其结果又促使叶道4内发生脱流和堵塞，这种现象继续下去，使脱流现象所造成的堵塞区沿着与叶轮旋转相反的方向移动。试验表明，脱流的传播相对速度W1远小于叶轮本1的速度旋转，方向与叶轮转向相同，此种现象称为“旋转脱流”或“旋转失速”。风机进入不稳定工况区运行，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，当脱流区的数目为2、3、时，则作用于每个叶片的激振力频率也作2倍、3倍、的变化。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，使叶片产生断裂。一旦有一个叶片疲劳断裂，将会将全部叶片打断，因此，应尽量避免泵与风机在不稳定工况区运行。如图518在轴流风机QH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。旋转脱流对风机性能的影响不一定很显著，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，风机的工作点如落在脱流区内，运行人员较难从感觉上进行判断。因为旋转脱流不易被操作人员觉察，同时风机进入脱流区工作对风机的安全终究是个威胁，所以一般大容量轴流风机都装有失速探头。如图所示失速探头由两根相隔约3MM的测压管所组成，将它置于叶轮叶片的进口前。测压管中间用厚3MM高（突出机壳的距离）3MM镉片分开，风机在正常工作区域内运行时，叶轮进口的气流较均匀地从进气室沿轴向流入，那么失速探头之间的压力差几乎等于零或略大于零，如图示中的AB曲线图中P为两测压管的压力差。当风机的工作点落在旋转脱流区，叶轮前的气流除了轴向流动之外，还有脱流区流道阻塞成气流所形成的圆周方向分量。于是，叶轮旋转时先遇到的测压孔，即镉片前的测压孔压力高，而镉片后的测压孔的气流压力低，产生了压力差，一般失速探头产生的压力差达245392PA，即报警，风机的流量越小，失速探头的压差越大，如图中的BCD由失速探头产生的压差发出信号，然后由测压管接通一个压力差开关（继电器），压力差开关将报警电路系统接通发出报警，操作人员及时采取排除旋转脱流的措施。失速探头装好以后，应予以标定，调整探头中心线的角度，使测压管在风机正常运转的差压为最小。喘振轴流风机在不稳定工况区运行时，还可能发生流量、全压和电流的大幅度的波动，气流会发生往复流动，风机及管道会产生强烈的振动，噪声显著增高，这种不稳定工况称为喘振。喘振的发生会破坏风机与管道的设备，威胁风机及整个系统的安全性。如图所示轴流风机QH性能曲线，若用节流调节方法减少风机的流量，如风机工作点在K点右侧，则风机工作是稳定的。当风机的流量QQK时，这时风机所产生的最大压头将随之下降，并小于管路中的压力，因为风道系统容量较大，在这一瞬间风道中的压力仍为HK，因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流，由风道倒入风机中，工作点由K点迅速移至C点。但是气流倒流使风道系统中的风量减小，因而风道中压力迅速下降，工作点沿着CD线迅速下降至流量Q0时的D点，此时风机供给的风量为零。由于风机在继续运转，所以当风道中的压力降低到相应的D点时，风机又开始输出流量，为了与风道中压力相平衡，工况点又从D跳至相应工况点F。只要外界所需的流量保持小于QK，上述过程又重复出现。如果风机的工作状态按FKCDF周而复始地进行，这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时，就会引起共振，风机发生了喘振。风机在喘振区工作时，流量急剧波动，产生气流的撞击，使风机发生强烈的振动，噪声增大，而且风压不断晃动，风机的容量与压头越大，则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件1风机的工作点落在具有驼峰形QH性能曲线的不稳定区域内；2风道系统具有足够大的容积，它与风机组成一个弹性的空气动力系统；3整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时，产生共振。旋转脱流与喘振的发生都是在QH性能曲线左侧的不稳定区域，所以它们是密切相关的，但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。旋转脱流发生在如图所示的风机QH性能曲线峰值以左的整个不稳定区域；而喘振只发生在QH性能曲线向右上方倾斜部分。旋转脱流的发生只决定叶轮本身叶片结构性能、气流情况等因素，与风道系统的容量、形状等无关。旋转脱流对风机的正常运转影响不如喘振这样严重。风机在运行时发生喘振，情况就不相同。喘振时，风机的流量、全压和功率产生脉动或大幅度的脉动，同时伴有明显的噪声，有时甚至是高分贝的噪声。喘振时的振动有时是很剧烈的，损坏风机与管道系统。所以喘振发生时，风机无法运行。轴流风机在叶轮进口处装置喘振报警装置，该装置是由一根皮托管布置在叶轮的前方，皮托管的开口对着叶轮的旋转方向，如下图所示皮托管是将一根直管的端部弯成90（将皮托管的开口对着气流方向），用一U形管与皮托管相连，则U形管（压力表）的读数应该为气流的动能（动压）与静压之和（全压）。在正常情况下，皮托管所测到的气流压力为负值，因为它测到的是叶轮前的压力。但是当风机进入喘振区工作时，由于气流压力产生大幅度波动，所以皮托管测到的压力亦是一个波动的值。为了使皮托管发送的脉冲压力能通过压力开关，利用电接触器发出报警信号，所以皮托管的报警值是这样规定的当动叶片处于最小角度位置（30）用一U形管测得风机叶轮前的压力再加上2000PA压力，作为喘振报警装置的报警整定值。当运行工况超过喘振极限时，通过皮托管与差压开关，利用声光向控制台发出报警信号，要求运行人员及时处理，使风机返回正常工况运行。为防止轴流风机在运行时工作点落在旋转脱流、喘振区内，在选择轴流风机时应仔细核实风机的经常工作点是否落在稳定区内，同时在选择调节方法时，需注意工作点的变化情况，动叶可调轴流风机由于改变动叶的安装角进行调节，所以当风机减少流量时，小风量使轴向速度降低而造成的气流冲角的改变，恰好由动叶安装角的改变得以补偿，使气流的冲角不至于增大，于是风机不会产生旋转脱流，更不会产生喘振。动叶安装角减小时，风机不稳定区越来越小，这对风机的稳定运行是非常有利的。防止喘振的具体措施使泵或风机的流量恒大于QK。如果系统中所需要的流量小于QK时，可装设再循环管或自动排出阀门，使风机的排出流量恒大于QK如果管路性能曲线不经过坐标原点时，改变风机的转速，也可能得到稳定的运行工况，通过风机各种转速下性能曲线中最高压力点的抛物线，将风机的性能曲线分割为两部分，右边为稳定工作区，左边为不稳定工作区，当管路性能曲线经过坐标原点时，改变转速并无效果，因此时各转速下的工作点均是相似工况点。对轴流式风机采用可调叶片调节，当系统需要的流量减小时，则减小其安装角，性能曲线下移，临界点向左下方移动，输出流量也相应减小。最根本的措施是尽量避免采用具有驼峰形性能曲线的风机，而采用性能曲线平直向下倾斜的风机。失速和喘振是两种不同的概念，失速是叶片结构特性造成的一种流体动力现象，它的一些基本特性，例如失速区的旋转速度、脱流的起始点、消失点等，都有它自己的规律，不受风机系统的容积和形状的影响。喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式，它的振幅、频率等基本特性受风机管道系统容积的支配，其流量、压力功率的波动是由不稳定工况区造成的，但是试验研究表明，喘振现象的出现总是与叶道内气流的脱流密切相关，而冲角的增大也与流量的减小有关。所以，在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。图523送风机失速测点图风机发生喘振立即将风机动叶控制置于手动方式，关小另一台未失速风机的动叶，适当关小失速风机的动叶，同时协调调节引、送风机，维持炉膛负压在允许范围内。若风机并列操作中发生喘振，应停止并列，尽快关小失速风机动叶，查明原因消除后，再进行并列操作。若因风烟系统的风门、挡板被误关引起风机喘振，应立即打开，同时调整动叶开度。若风门、挡板故障，立即降低锅炉负荷，联系检修处理；若为吹灰引起，立即停止。经上述处理喘振消失，则稳定运行工况，进一步查找原因并采取相应的措施后，方可逐步增加风机的负荷；经上述处理后无效或已严重威胁设备的安全时，应立即停止该风机运行九高压流化风机设备规范1型式多级离心式2数量每台炉配置3台，本期工程共6台3运行方式两台风机并联运行，一台风机备用4风机旋转方向从电动机一端正视，叶轮顺时针旋转，为右旋转风机。相反旋转，则为左旋转风机。每台锅炉配置左旋转风机3台（暂定）。5风机进/出口角度90/90（暂定，待设计院书面确认进出口角度后风机才可投料加工）6布置方式顺列7安装地点室内布置8高压流化风机参数容量/能力暂定设计煤种序号工况/煤种项目名称TB工况BMCR工况THA1风机入口流量NM3/H1356011300103602风机入口流量M3/H1617713481123593风机入口静压升（PA）3603002904风机出口静压升（PA）6511254260491525风机全静压升（PA）654725456049442TB工况BMCR工况序号名称单位设计煤种校核煤种设计煤种校核煤种1风机入口容积流量M3/S风机入口质量流量KG/S2风机入口温度3风机入口密度KG/M34风机入口全压PA5风机入口静压PA6风机出口全压PA7风机出口静压PA8风机出口温度9风机全压升（包括附件损失、消声器阻力）PA10风机静压升（包括附件损失、消声器阻力）PA11全压压缩系数12风机轴功率KW13风机全压效率14风机静压效率15风机转速R/MIN16风机附件损失PA已含在风机效率损失中序号项目单位数值1风机型号序号名称单位TB工况BMCR工况设计煤种校核煤种设计煤种校核煤种2风机调节方式3叶轮直径MM4叶轮出口线速度M/S5叶片出口角度6轴的材质