蒲强 锅炉风机

1、 风风 机机 风机的定义风机的定义风机是依靠输入的机械能，风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械提高气体压力并排送气体的机械 风机的原理风机的原理把气体作为不可压缩流体处理把气体作为不可压缩流体处理利用高低压来控制气体流量、流向利用高低压来控制气体流量、流向第一节、风机的分类及工作原理一、风机的分类1按工作原理分 2按产生的压力分 风机按产生的风压分为：通风机：风压小于15kPa；鼓风机：风压在15340kPa 以内；压气机：风压在340kPa 以上。通风机中最常用的是离心通风机及轴流通风机，按其压力大小又可分为：低压离心通风机：风压在1kPa 以下；中压离心通风机：风压在13k

2、Pa；高压离心通风机：风压在315kPa；低压轴流通风机：风压在05kPa 以下；高压轴流通风机：风压在055kPa。二、风机的工作原理1、离心式风机工作原理离心式风机的工作原理是，叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。离心式泵与风机最简单的结构型式所示。叶轮1 装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流人，然后转90进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮人口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸人和排出。2轴流式风机工作原理轴流式风机的工作原理是，旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能，轴流

3、式风机的叶片为机翼型叶片，它是利用机翼型叶片的升力原理工作的。当流体与翼型叶片作相对运动时，流体绕翼型叶片，在叶片的凸面上断面小，流速大，压强低，而在叶片的凹面断面大，流速小，压强高，在叶片的凸、凹产生一压强差，这一压强差作用在垂直于机翼的有效面积上，就产生一指向凸面的力，即升力，根据作用力与反作用力定律，叶片对流体产生一大小相等、方向相反的反作用力，即反升力，流体在叶轮中运动时，由于反升力的作用，使流体的能量获得提高。其结构如图所示。叶轮1 安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳3 内，当叶轮旋转时，流体轴向流人，在叶片叶道内获得能量后，沿轴向流出。轴流式泵与风机适用于大流量、低压力，电厂中常用作

4、及送引风机。第二节 风机主要的性能参数风机的主要性能参数有流量Qv、能头或压头(风机称为全压或风压)、功率、效率，转速等，这些参数反映了泵与风机的整体性能。1流量流量是指单位时间内所输送的流体数量。它可以用体积流量qv 表示，也可以用质量流量qm表示。体积流量的常用单位为m3s或m3h，质量流量的常用单位为kgs 或th。质量流量与体积流量的关系为qm=pqv kgs 当温度t0时，水的密度为1000kgm3，空气的密度为1293kgm3。2、风机的能头3功率与效率第三节 风机的主要部件一、离心式风机的主要部件离心式风机主要由叶轮、机壳、导流器、集流器、进气箱以及扩散器等组成，如图120 所示

5、。1叶轮叶轮是风机的主要部件，其作用是转换能量，产生能头。叶轮分封闭式和开式两种。封闭式叶轮由前盘、后盘、叶片及轮毂组成。叶片有前弯式、径向式、后弯式。叶轮前盘可分为直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种。叶片有平板型、圆弧型和机翼型。机翼型叶片具有良好的空气动力学特性，效率高，强度好，刚度大，但制造工艺复杂。输送烟气及含尘气体时，叶片易磨穿。当粉尘进入空心机翼内部时，叶轮失去平衡而引起振动。平板型直。十片制造简单，但流动特性较差。圆弧型叶片多用于前弯式风机。2机壳风机的机壳由螺形室、蜗舌和进出风口组成。螺形室的作用是收集从叶轮出来的气体引导至出口，并将气体的部分动能转变为压能。螺形室的轮廓线是条阿基

6、米德螺旋线或对数螺旋线。它的轴面图为矩形，而且宽度不变。通常在螺形室出口附近的“舌状”结构称为蜗舌。其作用是防止部分气流在蜗壳内循环流动。蜗舌分为平舌、浅舌、深舌三种所示。蜗舌处的流体流动复杂，它的几何形状、蜗舌尖部的圆弧半径r，以及距叶轮的距离；对风机性能、效率和噪声等影响均较大。3导流器导流器又称进U 风量凋节器。在风机的集流器之前，一般装置有导流器。运行时，通过改变导流器n十片的角度(开度)来改变风机的性能，扩大工作范围和提高调节的经济性。见的导流器有轴向导流器、简易导流器和斜叶式导流器。4集流器与进气箱集流器的作用是在损失最小的情况下引导气流均匀地充满叶轮进口。集流器的几何形状、导流器

7、与叶轮入口间隙的大小，对风机性能均有影响，集流器的基本形式有圆筒形、圆锥形和锥弧形等。锥弧形集流器最符合气流流动规律，经试验发现，它与圆柱形集流器相比，效率可提高2一3，故在大型风机上得到了广泛的应用。进气箱的作用是当进风口需要转弯时才采用，用以改善进口气流流动状况，减少因气流不均匀进入叶轮而产生的流动损失。进气箱一般用于大型或双吸人的风机上，但进气箱的几何形状和尺寸对气流进入风机的流动状态影响很大，如果进气箱结构不合理，则造成的阻力损失可达全风压的1520，所以在选择进气箱时要注意其结构5扩散器扩散器又称扩压器，因蜗壳出口断面的气流速度很大，因此在蜗壳末端装有扩散器，其作用是降低气流速度，使

8、部分动能转化为压能。另外，蜗壳出口到扩散器出口断面流速分布是不均匀的，并向叶轮旋转方向偏斜。因此，扩散器做成向叶轮一边扩大，其扩散角通常为68。二、轴流式风机的主要部件轴流式风机的主要部件有：叶轮、集风器、整流罩、导叶和扩散筒等，如图所示。近年来，大型轴流式风机还装有调节装置和性能稳定装置。1叶轮叶轮由轮毂和叶片组成，其作用和离心式叶轮一样，是实现能量转换的主要部件。轮毂的作用是用以安装叶片和叶片调节机构的，其形状有圆锥形、圆柱形和球形三种。叶片多为机翼形扭曲叶片。叶片做成扭曲形，其目的是使风机在设计工况下，沿叶片半径方向获得相等的全压。为了在变工况运行时获得较高的效率，大型轴流风机的叶片一般

9、做成可调的，即在运行时根据外界负荷的变化来改变叶片的安装角。2集风器集风器的作用是使气流获得加速，在压力损失最小的情况下保证进气速度均匀、平稳。集风器的好坏对风机性能影响很大，与无集风器的风机相比，设计良好的集风器风机效率可提高1015。集风器一般采用圆弧形。3整流罩和导流体为了获得良好的平稳进气条件，在叶轮或进口导叶前装置与集风器相适应的整流罩，以构成轴流风机进口气流通道。整流罩形状为半圆球形或半椭圆形，也可与尾部导流体一起设计成流线形。4导叶轴流式风机设置导叶有几种情形：叶轮前仅设置前导叶；叶轮后仅设置后导叶；叶轮前后均设置有导叶。前导叶的作用是使进入风机前的气流发生偏转，把气流由轴向引为

10、旋向进入，且大多数是负旋向(即与叶轮转向相反)，这样可使叶轮出口气流的方向为轴向流出。后导叶在轴流式风机中应用最广。气体轴向进入叶轮，从叶轮流出的气体绝对速度有一定旋向，经后导叶扩压并引导后，气体以轴向流出。5扩散筒扩散筒的作用是将后导叶出来的气流动压部分进一步转化为静压，以提高风机静压。6性能稳定装置近年来，大型轴流风机上加装了性能稳定装置，又称KSE 装置(该装置由前苏联的3K伊凡诺夫发明)。在额定流量下运行时，KSE不起任何作用。如果流量减小，叶轮外缘的一部分或整个进口截面将出现失速，产生切向气流(旋涡)，当切向气流很大时，气流开始反向倒流。如果无KSE装置，则叶轮进口截面上的气流越来越

11、不稳定；若带有KSE 装置，反向倒流被锥形部和旁路而就地获得稳定，转子进口不再被阻。因反向倒流进入了旁路内转折，叶栅再通过环形槽回流，并与主流会合，从而保证了轴流风机的稳定运行。7调节装置调节装置是大型轴流式风机的主要组成部分。调节装置机构有机械调节和液压调节两类，对大型轴流风机采用液压调节为好。第四节 电厂常用风机的典型结构一、送风机的结构锅炉炉膛燃烧需要足够的空气而设有送风机。该风机风压一般不超过15kPa。目前国内普遍采用G4型高效机翼型后弯叶片离心式风机。该风机叶轮是由叶片焊接于弧锥形前盘与平板形后盘中间而构成的。叶轮用铆钓固定在轮毂上，轮毂用平键与轴连接。为了调节风量，在风机进口装有

12、轴向或简易导流器。目前国产200MW 机组配套的送风机便是这种型式。现代大容量锅炉送风机更多地采用轴流式，它具有结构紧凑、占地少、调节效率高等优点。近年来上海鼓风机厂引进西德TLT公司轴流风机技术，为300MW 机组配套用的FAF20101 型动叶可调轴流送风机。该风机主要由进气箱、转子(动叶)、导叶、主轴承、中间轴、联轴器、及罩壳、 与进出口管路相连的膨胀节，液压及润滑联合油站、扩散器及液压调节装置等部分组成。二、引风机的结构目前，国产锅炉引风机型式为Y4132(73)型，其结构和G4132(73)的完全相同(但容量不同)，只是引风机的蜗壳适当加厚以延长使用寿命，轴承箱内装有水冷却装置以便冷

13、却润滑油，且调节门采用二硫化钼高温(200)润滑脂。运行经验表明，这种风机抗磨损性能差，又是翼型空心叶片，一旦磨穿，叶片内将积灰而产生振动。对燃煤机组，为了避免或减轻因磨损、积灰而引起的振动，故电厂引风机也采用板式后弯叶片、板式后倾叶片、板式径向叶片或板式前向叶片。轴流式风机的特点1流体轴向流进，轴向流出叶轮。2流量大，扬程低；3结构简单，重量轻；4采用动叶调节，变工况调节性能好，高效区较宽。损失与效率风机损失的性质可将其分为三种：机械损失、容积损失和流动损失。轴功率减去由这三项损失所消耗的功率等于有效功率。风机的总效率等于有效功率与轴功率之比。风机的总效率等于流动效率、容积效率和机械效率三者

14、的乘积。因此，要提高风机的效率就必须在设计、制造及运行等各方面注意减少机械损失、容积损失和流动损失。风机的性能曲线如前所述，风机的主要性能参数有流量qv，全压p、功率P和效率。这些参数之间有着一定的相互联系，而反映这些性能参数间变化关系的曲线，称为性能曲线。性能曲线通常是指在一定转速下，以流量qv 作为基本变量，其他各参数随流量改变而变化的曲线。因此，以流量qv为横坐标，扬程H 或全压p、功率P、效率为纵坐标，绘制出qvp、qvP、qv等曲线。该曲线直观的反映了风机的总体性能。性能曲线对风机的选型，经济合理的运行都起着十分重要的作用。鉴于风机内部流动的复杂性，至今还不能用理论计算的方法求得，而

15、是通过试验来确定。但对性能曲线进行理论分析，对了解性能曲线的变化规律以及影响性能曲线的各种因素，仍具有十分重要的意义。在给定的流量下，均有一个与之对应的全压p，功率P 及效率值，这一组参数，称为一个工况点。最高效率所对应的工况点，称最佳工况点，它是风机运行最经济的一个工况点。在最佳工况点左右的区域(一般不低于最高效率的08509)称为经济工作区或高效工作区，泵与风机在此区域内工作最经济。为此，制造厂对某些风机常提供高效区域的性能曲线。以便用户使用时，使其在高效工作区内运行，以提高风机的运行经济性。离心式风机，在空转状态时，轴功率(空载功率)最小，一般为设计轴功率的30左右，为避免启动电流过大，

16、原动机过载，所以离心式风机要在阀门全关的状态下启动，待运转正常后，再开大出口管路上的调节阀门，使风机投入正常的运行。离心式风机的性能由qV一P 性能曲线可见，后弯式叶轮和前弯式叶轮有着明显的差别。后弯式叶轮的qV一P 性能曲线，随流量的增加功率变化缓慢。而前弯式叶轮随流量的增加，功率急剧上升，因此原动机容易超载。所以，对前弯式叶轮的风机在选用原动机时，容量富裕系数K值应取得大些。因前弯式叶轮的qvP理论性能曲线为一上升直线，在其上扣除轴向涡流及损失扬程后，所得到的实际qvP性能曲线是具有较宽不稳定工作段的驼峰形曲线。如果风机在不稳定工作段工作，将导致喘振。因此，不允许在此区段工作。前弯式叶轮效

17、率远低于后弯式。为了提高风机效率，节约能耗，目前大中型风机均采用效率较高的后弯式叶片。二、轴流式风机的性能曲线在一定的转速下，对叶片安装角固定的轴流式风机，试验所测得的典型性能曲线，和离心式泵与风机性能曲线相比有显著的区别。qvH 曲线，随流量的减小，扬程(全压)先是上升，当减小到qvc时，扬程(全压)开始下降，流量再减小到qvd时，扬程(全压)又开始上升直到流量为零时的最大值。此最大扬程(全压)约为设计工况下扬程(全压)的2 倍。轴流式泵与风机qvH 性能曲线出现拐点的原因是：当在设计工况时，对应曲线上的d 点，此时沿叶片各截面的流线分布均匀，扬程(全压)相等，效率最高，当qvqvd时来流速

18、度的流动角减小，冲角增大，由翼型的空气动力特性可知，冲角增大时，翼型的升力系数也增加，因而扬程(全压)上升；但当流量达到qvc时 ,冲角已增加到使翼型上产生附面层分离，出现失速现象，因而升力系数降低，扬程(全压)也随之下降；当流量减小到qvb时，扬程(全压)最低。当qvqvb时，沿叶片各截面扬程(全压)不相等，出现二次回流，此时，由叶轮流出的流体一部分重新返回叶轮，再次获得能量。从而扬程(全压)又开始升高，由于二次回流伴有较大的能量损失，因此，效率也随之下降。轴流式风机性能曲线归结起来有以下特点：(1) qvH性能曲线，在小流量区域内出现驼峰形状，在c 点的左边为不稳定工作区段，一般不允许风机

19、在此区域工作。(2)轴功率P 在空转状态(qv 0)时最大，随流量的增加随之减小，为避免原动机过载，对轴流式泵与风机要在阀门全开状态下启动。如果叶片安装角是可调的，在叶片安装角小时，轴功率也小，所以对可调叶片的轴流式泵与风机可在小安装角时启动。(3)轴流式泵与风机高效区窄。但如果采用可调叶片，则可使在很大的流量变化范围内保持高效率。这就是可调叶片轴流式泵与风机较为突出的优点。风机的运行一、管路特性曲线及工作点:风机的性能曲线，只能说明风机自身的性能，但风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决于管路系统的性能，即管路特性曲线.二、风机的联合工作当采用一台风机不能满足流量或能头要求时

20、，往往要用两台或两台以上的风机联合工作。风机联合工作可以分为并联和串联两种。三、运行工况的调节用人为的方法改变工况点则称为调节。工况点的调节就是流量的调节，而流量的大小取决于工作点的位置，因此，工况调节就是改变工作点的位置。通常有以下方法，一是改变风机本身性能曲线；二是改变管路特性曲线；三是两条曲线同时改变。四、运行中的主要问题 ：（1） 风机的振动：旋转失速(旋转脱流)引起振动，机械引起的振动（2） 噪声 （3） 磨损工作点将风机本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上，则这两条曲线相交于M点，M 点即风机在管路中的工作点(图63)。该点流量为qVM，总扬程为HM，这时风机产生能

21、量等于流体在管道中克服的阻力，所以在M 点工作时达到能量平衡，工作稳定。运行工况的调节一、节流调节节流调节就是在管路中装设节流部件(各种阀门，挡板等)，利用改变阀门开度，使管路的局部阻力发生变化来达到调节的目的。节流调节又可分为出口端节流和吸人端节流两种。多采用出口端调节。二、入口导流器调节离心式风机通常采用人口导流器调节。常用的导流器有轴向导流器、简易导流器及径向导流器.三三、变速调节变速调节是在管路特性曲线不变时，用变转速来改变风机的性能曲线，从而改变它们的工作点。变速调节的主要优点是大大减少附加的节流损失，在很大变工况范围内保持较高的效率。但变速装置及变速原动机投资昂贵，故一般中小型机组

22、很少采用。而现代高参数大容量电站中，泵与风机常采用变速调节。电厂中通常采用变速调节的方法有：直接变速：交流电动机变速，小汽轮机变速；间接变速：液力联轴器变速，油膜滑差离合器变速，电磁滑差离合器变速等。四、可动叶片调节动叶片调节，即动叶安装角可随不同工况而改变，这样使泵与风机在低负荷时的效率大大提高。可动叶片调节机构是风机的重要部分。常用液压式调节，调节过程是负荷变化时由锅炉发出指令，通过附属的伺服机构调节叶片。风机轴承风机轴承轴承是风机设备的心脏，风机设备应用领域很广，工况非常的复杂，有一颗好的心脏，尤为重要，我们为风机设备制定的解决方案，将最大程度的发挥其作用，让设备在最佳状态下运转，提升产

23、能，完成生产任务。用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向作用的零部件。主要应用领域：主要应用领域： 航空工程、金属切削机床、钢铁加工设备、航空工程、金属切削机床、钢铁加工设备、转炉、铸造设备、轧机、机械传动设备、造纸转炉、铸造设备、轧机、机械传动设备、造纸机械、水泥机械、磨机、矿山机械、工程机械机械、水泥机械、磨机、矿山机械、工程机械及振动机械、环保设备、风力发电设备、船舶、及振动机械、环保设备、风力发电设备、船舶、天线及雷达、纺织机械、包装机械等。天线及雷达、纺织机械、包装机械等。 轴承的概述轴承的概述n滑动轴承n滚动轴承轴承的分类轴承的分类n滑动摩擦n滚动摩擦轴承的分类轴承的分

24、类内圈外圈保持架滚动体滚动轴承的组成滚动轴承的组成内圈装在设备的轴上，内圈装在设备的轴上，大多数情况下是转动大多数情况下是转动的部分的部分内孔可以是圆柱型或内孔可以是圆柱型或圆锥型圆锥型内圈的外表面是滚道内圈的外表面是滚道滚道的形状取决于滚滚道的形状取决于滚动体的形状动体的形状内内 圈圈轴承的外圈装在轴承轴承的外圈装在轴承箱内，大多数情况下箱内，大多数情况下是不转动的。是不转动的。外圈内表面为滚道。外圈内表面为滚道。滚道的形状取决于滚滚道的形状取决于滚动体的形状。动体的形状。外外 圈圈防止相邻滚动体的相互接防止相邻滚动体的相互接触，减小摩擦和发热触，减小摩擦和发热引导滚动体引导滚动体提供空间予

25、润滑剂提供空间予润滑剂使滚动体间距离相等，载使滚动体间距离相等，载荷均匀分布荷均匀分布保保 持持 架架材质：金属保持架聚合物保持架形式：冲压机加工模制钢制铜制玻璃纤维增强型聚酰胺（尼龙）酚醛树脂保保 持持 架架各种材质保持架的特点：冲压钢+重量轻重量轻+高强度高强度高度防震抗加速高度防震抗加速运行温度较高运行温度较高+对不良润滑敏感对不良润滑敏感-保保 持持 架架各种材质保持架的特点：尼龙运行温度运行温度 +120 C+重量轻重量轻+弹性大弹性大+良好的滑动性能良好的滑动性能良好的自润滑性能良好的自润滑性能 +保保 持持 架架各种材质保持架的特点：机加工黄铜+强度极高强度极高+适合与循环油润滑

26、相关的适合与循环油润滑相关的超高速运转超高速运转价格相对昂贵价格相对昂贵极高的防震抗加速性能极高的防震抗加速性能+保保 持持 架架滚动体分隔开外圈和滚动体分隔开外圈和内圈，并在外圈和内内圈，并在外圈和内圈之间传递载荷圈之间传递载荷带不同滚动体的轴承带不同滚动体的轴承具有其独特的特性具有其独特的特性滚滚 动动 体体轴向载荷、径向载荷轴向载荷、径向载荷轴承可以承受径向载荷轴向载荷联合载荷锅炉 风烟系统的组成及作用锅炉风烟系统是指连续不断的给锅炉燃料燃烧提供所需的空气量，并按燃烧的要求分配风量送到与燃烧相连接的地点，同时使燃烧生成的含尘烟气流经各受热面和烟气净化装置后，最终由烟囱及时的排至大气。锅炉风烟系统按平衡通风设计，系统的平衡点发生在炉膛中，因此，所有燃烧空气侧的系