600MW风烟系统及轴流风机.ppt

1、600MW机组 风烟系统及轴流风机介绍,风烟系统及风机,一、风烟系统,二、轴流风机,1.风烟系统流程 2.风烟系统设备 3.二次风系统流程 4.一次风系统流程 5.烟气系统,风烟系统,省 煤 器,电除尘,A空预器,B空预器,引风机,风烟系统流程图,1) 两台动叶可调轴流式送风机 2) 两台动叶可调轴流式一次风机 3) 两台静叶可调轴流式引风机 4) 两台三分仓回转式空气预热器 5) 两台暖风器 6) 两台静电除尘器 7) 两台火检冷却风机 8) 两台密封风机,2.风烟系统设备,电厂环境空气经滤网、消声器与热风再循环汇合后垂直进入两台轴流式送风机，由送风机提压后，经冷二次风道进入两台回转式三分仓

2、空气预热器的二次风分仓中预热，在锅炉BMCR工况燃用设计煤种时，空气预热器出口热风温度为339，热风作为二次风由热二次风道送至二次风箱和燃烧器进入炉膛。加热后的二次风，经热二次风总管分配到炉膛的前后墙的燃烧器风箱后，被分成多股三种空气流，一是通过各二次风喷咀的二次风（中心风）；二是通过一次风喷咀周边入炉的周界风；三是通过燃烧器顶部燃尽喷咀的燃尽风。燃尽风可以减少炉膛内形成NOx的数量、降低NOx的排放量，有利于减轻大气污染。,3.二次风系统流程,二次风系统的作用是供给燃料燃烧所需的大量热空气。,送风机出口的二次风流经空气预热器的二次风风仓。在空 气预热器出口热二次风道设置暖风器；即在环境 温度

3、比较低的时候，将空气预热器出口的二次热风引一部 分到送风机的入口，以提高进入空气预热器的冷二次风温 度，防止空气预热器的低温腐蚀。,每台空气预热器对应一组送风机和引风机。两个空气预热 器的进、出口风道都横向交叉联接在总风道上，用来向炉 膛提供平衡的空气流。,二次风系统,一次风系统的作用是用来干燥和输送煤粉，并供给燃料挥 发份燃烧所需要的空气。,大气经滤网和消音器进入一次风机，压头提升后，经冷一 次风总管分为两路：一路进入磨煤机前的冷一次风管；另 一路流经空气预热器，加热成热一次风后进入磨煤机前的 热一次风管，热一次风和冷一次风混合后进入磨煤机。在 合适的温度和流量下，煤粉被一次风干燥并经煤粉管

4、道输 送到燃烧器喷嘴喷入炉膛燃烧,一次风的流量取决与燃烧系统所需的一次风量和流经空气 预热器的漏风量。密封风机风源来自密封风机。,一次风系统,烟气系统的作用是将燃料燃烧生成的烟气流经各受热 面传热后连续并及时地排至大气，以维持锅炉正常运行。 引风机进口压力与锅炉负荷、烟道流通阻力相关。引风机流量决定于炉内燃烧产物的容积和炉膛出口后面的所有漏入烟道中的空气量，其中最大的漏风量是空气预热器从空气侧漏入烟气侧的空气量。,烟气系统,锅炉轴流式风机工作原理,设一较长的圆柱体静止在气体上，气流自左向右作平行流动，若不计气体的粘度（流动阻力），那么气流会均匀的分上下绕流圆柱体。气流在圆柱体上的速度及压力分布

5、完全对称，流体对圆柱体的总作用力为零，这种流动称为平流绕圆柱体流动。,若流体平行绕流，圆柱体作顺时针旋转，那么两种气流叠加在一起的结果是：圆柱体上部平流与环流方向一致，流速加快；圆柱体下部与环流方向相反，流速减慢。根据伯努里方程原理，圆柱体上部与下部的总能量相等，圆柱体上部动能大，压力小；下部动能小，压力大。于是流体对圆柱体产生了一个自下而上的压力差， 这个压力差就是圆柱体所获得的升力。,轴流式风机的工作原理,锅炉轴流式风机工作原理,伯努里方程:,其工作原理是基于叶翼型理论：气体由一个攻角进入叶轮，在翼背上产生一个升力，同时必定在翼腹上产生一个大小相等方向相反的作用力，使气体排出叶轮呈螺旋形沿

6、轴向向前运动。与此同时，风机进口处由于压差的作用，使气体不断地被吸入。,（1）轴流风机如制造成动叶片或静叶片可调节，调节叶片角度可使风机在高效率区域内工作。因此，运行费用较离心风机明显降低。轴流风机效率最高可达90，机翼型叶片的离心风机效率可达92.8，两者在设计负荷时的效率相差不大。但是，当机组带低负荷时，动叶可调轴流式风机的效率要比具有入口导向装置调节的离心风机高许多。 （2）轴流风机对风道系统风量变化的适应性优于离心风机。如风道系统的阻力计算不很准确，实际阻力大于计算阻力，或遇到煤种变化所需风机风量、风压不同，就会使机组达不到额定出力。而轴流风机可以采用动（静）叶片调节关小或开大动叶的角

7、度来适应风量、风压的变化，而对风机的效率影响却很小。,轴流风机和离心风机比较,（3）轴流风机在重量、飞轮效应值等方面比离心风机好。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较轻，即飞轮效应值较小，使得轴流风机的启动力矩大大地小于离心风机的启动力矩。一般轴流式送、引风机的启动力矩只有离心式的14.227.8。 （4）轴流风机的转子结构要比离心风机转子复杂，旋转部件多，制造精度要求高，叶片材料的质量要求也高。所以轴流风机的运行可靠性比离心风机稍差一些。但是动（静）叶可调轴流式风机由于均从国外引进技术，从设计、结构、材料和制造工艺上加以改进提高，使目前轴流

8、风机的运行可靠性可与离心风机相媲美。,轴流风机和离心风机比较,（5） 若轴流风机与离心风机的性能相同，则轴流风机噪音强度比离心式风机高。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。然而，对于性能相同的两种风机，把噪音消减到允许的噪音标准85分贝，在消音器上所花费的投资相差不大。,轴流风机和离心风机比较,风机性能曲线,送风机调节,送风机油站系统图,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Q QK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

9、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Q=0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倒相应的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。,风机的喘振,1.现象 1) DCS上有“风机喘振

10、”报警信号。 2) 炉膛压力、风量大幅波动，锅炉燃烧不稳。 3) 喘振风机电流大幅度晃动，就地检查异音严重。 2.原因 1) 受热面、空预器严重积灰或烟气系统挡板误关，引起系统阻力增大，造成风机动叶开度与进入的风量、烟气量不相适应，使风机进入喘振区。 2) 操作风机动叶时，幅度过大使风机进入喘振区。 3) 动叶调节特性变差，使并列运行的二台风机发生“抢风”或自动控制失灵使其中一台风机进入喘振区。 4) 机组在高负荷时，吹灰器投入运行，或送风量过大。 3.处理 1) 立即将风机动叶控制置于手动方式，关小另一台未喘振风机的动叶，适当关小喘振风机的动叶，同时协调调节引、送风机，维持炉膛负压在允许范围

11、内。 2) 若风机并列操作中发生喘振，应停止并列，尽快关小喘振风机动叶，查明原因消除后，再进行并列操作。 3) 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。 4) 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。,风机喘振的处理,风机正常运行时,叶片冲角不超过 临界值,气流沿叶片凸面平稳的流过,但一旦叶片冲角超过临界值（进入马鞍形区域）,气流会离开叶 片凸面,发生边界层分离现象,产生

12、大区域的涡流,此时风机的全压下降,这种情况称为风机失速现象。,风机的失速,旋转脱流对轴流风机的安全运行是一个威胁。叶栅流道内发生旋转脱流时，造成流道的 堵塞，这样使叶片前后的压力变化。在旋转脱流情况下，脱流区旋转着依次经过每个叶片，就会使叶片受到一次激振。旋转失速的频率，亦既激振力的频率等于或接近欲叶片的固有振动频率时，它将使叶片发生共振。共振时的交变应力有可能达到使叶片折断的程度。 风机失速时应及时调整（关小动叶、畅通风道），使风机脱离不稳定工况区。,风机失速的危害与处理,风机抢风 现象,右图为两台性能相同的单台轴流风机的性能曲线、，曲线为两台轴流风机并联运行时的性能曲线。根据并联工况的特点

13、，在同一全压下流量相加的原则，轴流风机“S”形区段(驼峰形区段)成为曲线的字形区域。风机如果在字形区域内运行，便会出现一台轴流风机的流量很大，而另一台轴流风机的流量很小的情况。此时，若开大输送流量小的轴流风机的调节装置或关小输送小流量轴流风机的调节装置，则原来输送大流量的轴流风机会突然跳到小流量工作点运行，而原来输送小流量的轴流风机又突然跳到大流量工作点运行。此时，两台轴流风机不能稳定地并联运行，出现了所谓的“抢风”现象。,风机抢风现象,如果风机参数选择合理，并且运行时操作正确，使并联运行时风道性能曲线与风机并联合性能曲线交于图中1点，则每台风机将在点l工作，风机在此工况下工作是稳定的，不会出现“抢风”现象。如果风机运行工况调节不当，或者风道阻力特性发生较大变化，风道特性曲线变为，其与风机合成性能曲线交于点 2与点3，落在字形区域内工作，则风机工作点可能是点2或点3。若风机在点2上运行，则两台风机尚能在点2上稳定运行。如果两台风机的风道阻力稍有差别，或者风道系统中风量稍有变动，其结果是风机处于点3并联工作，此时两台风机工作点分别是3与3”点运行。其中点3工作风机风量大且在稳定区工作，而另一台在点3”工作的风机的风量小，且工作点落在不稳定工况区内。这样两台性能相同的风机输送的流量就不相同，出现了 “抢风