并列运行轴流式送风机失速原因分析_图文

1、第25卷第1期2011年1月PO WER EQ U IPM EN TVol.25,No.1J an.2011 收稿日期:2010 07 01作者简介:怀务修(1979 ,男,助理工程师,主要从事锅炉燃烧技术的研究和锅炉运行工作。并列运行轴流式送风机失速原因分析怀务修(华能山东发电有限公司,沾化256800摘 要:针对某电厂2台并列运行送风机中的1台发生失速进行了试验和分析,发现造成送风机失速的主要原因是送风机出口导叶安装反向,实施切割措施后,送风机没有再发生失速。关键词:锅炉;轴流风机;失速;喘振中图分类号:T K 223.26 文献标识码:A 文章编号:1671 086X(201101 00

2、56 02Cause Analysis on Stalling of Axial flow Fans Operating in ParallelHU AI Wu xiu(Huaneng Shandong Pow er Generation Co.,L td.,Z hanhua 256800,ChinaAbstract:I n o r der to find the cause of stalling failure o ccur r ing to 1of the 2fo rced dra ft f ans oper ating in par allel in a cer ta in pow e

3、r plant,e xper ime nt al tests and necessar y analysis w ere ca rr ied o ut,after which the f ailur e w as f ound to be caused by the r eve rse ly installed outle t g uide v ane.T he pr oblem is finally so lved by taking so me pro visional cut ting me asures.Keywords:bo iler ;ax ia l f lo w f an;sta

4、lling ;surg e某电厂660M W 机组锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉,其送风机在运行初期发生了失速,本文介绍了此故障的分析和处理过程。1 锅炉送风系统概况锅炉送风系统配置2台FAF26.6 12.5 1型动叶可调轴流送风机,动叶调节范围为-30 +15 。送风机入口接大气,两送风机出口设有冷风联络门,空气预热器出口有热风联络管,空气经过空气预热器加热后分左右两路进入锅炉两侧大风箱。送风机的设计参数见表1。表1 送风机设计参数项目数值流量/m 3 s -1全压升/Pa 功率/k W 转速/r min -1在锅炉吹管和机组带负荷试运行期间,送风机发生失速,造成锅炉灭火,严重威

5、胁了设备安全。2 轴流送风机失速现象在进行送风机的并列、解列试验时,如A 、B 送风机的动叶开度达到65%左右,A 送风机会发生失速。试验前A 、B 送风机并列运行,无失速发生,这时A 送风机动叶开度为65%,送风机电流为83.6A;B 送风机动叶开度为72%,送风机电流为86.4A;送风机出口压力为1.86kPa,总风量为1385t/h,送风机能稳定运行。当A 送风机动叶开度加大至67%时,A 送风机电流和出口压力突然下降,轴承振动速度增大到8.5mm /s,接近跳机值10mm/s,现场出现强烈噪声,判断为A 送风机发生失速,这时如将A 送风机动叶开度降到65%以下,失速现象随后消失。为了防

6、止锅炉热态运行时A 送风机发生失速,规定运行时A 送风机动叶最大开度为65%,这时送风机输出风量受到很大限制,机组带600M W 负荷时炉膛出口 (O 2只有1.5%左右。A 送风机的失速问题严重制约了锅炉带负荷的能力。第1期怀务修:并列运行轴流式送风机失速原因分析3 并列运行轴流风机失速原因3.1并列运行轴流风机失速机理 火力发电厂一般是采用2台送风机并列运行的方式,图1为2台动叶可调轴流风机并列运行曲线。当性能和动叶开度完全相同的2台风机并列运行时,它们的工作点为点1。而实际并列运行的2台风机,其特性不可能完全相同,动叶实际开度也存在差异。假设动叶开度较小的为A 风机,动叶开度较大的为B

7、风机,正常状态下,A 风机的工作点为A 1,B 风机的工作点为B 1,由于A 、B 风机的工作点都在相应动叶开度下失速点的下部,所以即使2台风机动叶角度不一致或风量有较大差异,2台风机也能稳定运行,不会发生失速。由于某种原因系统阻力增大时,并列运行风机的系统工作点移至点2,A 、B 风机的工作点会沿着相应性能曲线上移,使总风量减少。为了保持风量,2台风机的动叶开度应加大,A 风机动叶开大后工作点移到A 2,B 风机动叶开大后工作点移到B 2,这时A 风机的工作点离相应动叶开度下的失速点就更近了,而B 风机工作点仍然保持较大余量,2台风机仍能保持稳定运行。此时如果系统压力出现较大波动,则A 送风

8、机会首先进入失速区发生失速,风机出口风量和压力会降低,此时系统风量和压力由B风机维持。 图1 2台轴流风机并列运行曲线 由以上分析可知,并列运行轴流风机发生失速时有以下特点:(1如果2台风机的性能或动叶开度存在较大差异,则造成2台风机之间一个风量大,一个风量小,风量小的风机易进入失速区发生失速。(2在低负荷状态下,实际工作点离失速区较远;在高负荷状态下,实际工作点离失速区较近,因而动叶可调轴流风机在高负荷状态下更容易发生失速。(3如果系统阻力过大,则不管是在高负荷还是低负荷下,风量小的风机会直接进入失速区发生失速。另外,并列运行的风机失速和单台运行的风机发生喘振时现象有所不同。单台运行的风机保

9、持风机出口至炉膛风道上的所有风门状态不变,对A 、B 送风机进行了风量对比试验。通过引风机调整炉膛负压,记录不同动叶开度下的风机电流、出口压力、风量及振动值,试验结果见图2。由图2可以看出,随着动叶开度的加大,A 、B 送风机的风量差异逐渐变大,最大可达300t/h 。在相同的动叶开度下,A 送风机的风量比B 送风机的风量低,但A 送风机的电流却比B 送风机的电流大,即A 送风机电机消耗功率比B 送风机的大,可确认A 送风机的效率明显比B 送风机的低,2台送风机的性能存在较大差异。图2 送风机出力对比试验结果通过对空气预热器和暖风器的积灰情况、风道上所有风门开关情况、风机入口消音器阻力情况的检

10、查,确认送风管道系统正常,不可能引起A 送风机失速。对风机本体进行检查后发现,A 送风机出口导叶安装反向,正确的安装方向见图3。图3 送风机动叶和出口导叶布置图(下转第72页57第25卷上。!锅炉在烟气 空气预热器、过热器、省煤器每一段对流受热面前都设有激波吹灰器,在燃尽室里设置了三层吹灰器预留孔,以便锅炉在以后的运行中一旦需要,可加设吹灰器。锅炉为单母管给水,给水经给水操纵台进入省煤器,给水操纵台中二路进入喷水减温器,喷水量可通过调节阀进行调节。#在燃尽室和三烟道下面布置了落灰装置,落灰装置上设有重锤卸灰阀。4 结语立式垃圾焚烧锅炉采用往复多列式炉排,结合了单纯的逆推或顺推炉排的优点,并创新

11、地在三烟道中设置烟气 空气预热器,可有效地保证垃 圾的完全燃烧及抑制有害物质的产生。参考文献:1陈学俊,陈听宽.锅炉原理M.北京:机械工业出版社,1991.2国家环境保护总局.GB13271 2001锅炉大气污染物排放标准S.北京:中国标准出版社,2001.3张明,袁益超,刘聿拯.生物质直接燃烧技术的发展研究J.能源研究与信息,2005,21(1:15 20.4SU N Zhiao,S HE N Jiez hong,JIN Baosheng,et al.Combustion characteristics of cotton s talk in FBCJ.Biom as s and Bioen

12、 ergy2010,5(34:761 770.5SUN Zhiao,JIN Baos hen g,ZH ANG M ingyao,et al.Experimental study on cotton stalk combustion in a fluidized bed J.Energy,2008,33(8:1224 1232.(上接第57页轴流风机出口导叶的作用是消除动叶出口气流的旋转运动,使这部分动能转换为压能,最后沿轴向流出2。出口导叶安装反向,气流在导叶内部会产生撞击和涡流,降低了风机风量和风机效率,这与图2中风机出力对比试验结果是一致的。由以上分析可认为,风机出口导叶装反是造成A送风

13、机失速的主要原因。4 临时改进措施及收效要将A送风机出口导叶完全更换,需要4天时间,这会大大延误工程进度,因而采取临时措施,将A送风机出口导叶前端割去10cm,以降低反向的出口导叶对风机风量的影响。改进方案实施后,对A、B送风机进行了风量对比试验。试验结果表明,A、B送风机的风量偏差明显减小,最大风量偏差减小到100t/h左右,A送风机的风量已有明显增加。在风机并列运行试验中,A、B送风机的动叶开度在80%以内,风机运行正常,A送风机不会发生失速,送风机动叶调节范围明显加大。机组满负荷运行时,炉膛出口 (O2达到3.0%,可满足满负荷运行的要求。5 防止轴流风机失速的措施5.1降低系统阻力对于

14、送风系统,降低系统阻力的主要方法有:调整空气预热器密封间隙以降低漏风率,空气预热器定期吹灰和定期清理暖风器。5.2优化运行操作方式 根据实测的风机失速区域,确定风机在不同动叶开度下的最佳运行参数,主要是风机出口风压。根据不同负荷下的风量要求,控制出口风压在允许范围内,使风机的工作点在失速线的下方,是防止失速的有效办法。5.3选择合理的设计余量文献3规定,在选择轴流风机时,设计点应落在相应最高效率工况开度再开大15 左右的曲线上,且应保证失速余量k> 1.3。有时设计人员为了追求风机的高效率或者对系统阻力估计不足,使所选风机全压余量偏小,给运行调整带来很大的困难。为了确定锅炉所需的风量、风压,应了解相同类型锅炉实际运行中所需的风量、风压,使风机参数与系统实际阻力特性