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施樂百軸流風(fēng)機葉片通常是機翼型的

更新時間:2018-04-17 點擊量:2232
1、施樂百軸流風(fēng)機失速機理
施樂百軸流風(fēng)機葉片通常是機翼型的, 軸流式風(fēng)機葉片氣流方向所示。當(dāng)空氣順著機翼葉片進口端(沖角α= 0°) ,(a)所示的流向流入時, 它分成上下兩股氣流貼著翼面流過,葉片背部和腹部的平滑“邊界層”處的氣流呈流線形。作用于葉片上有兩種力, 一是垂直于葉面的升力, 另一種平行于葉片的阻力, 升力≥阻力。
當(dāng)空氣流入葉片的方向偏離了葉片的進口角, 它與葉片形成正沖角(α>0°)。在接近于某一臨界值時(臨界值隨葉型不同而異),葉背的氣流工況開始惡化。當(dāng)沖角增大至臨界值時, 葉背的邊界層受到破壞, 在葉背的尾端出現(xiàn)渦流區(qū), 即所謂“失速”現(xiàn)象。隨著沖角α的增大, 氣流的分離點向前移動, 葉背的渦流區(qū)從尾端擴大到葉背部, 脫離現(xiàn)象更為嚴(yán)重, 甚至出現(xiàn)部分流道阻塞的情況。此時作用于葉片的升力大幅度降低, 阻力大幅度增加, 壓頭降低。
施樂百軸流風(fēng)機的失速特性是由風(fēng)機的葉型等特性決定的,同時也受到風(fēng)道阻力等系統(tǒng)特性的影響,動葉調(diào)節(jié)軸流式送風(fēng)機的特性曲線,其中,鞍形曲線M為送風(fēng)機不同安裝角的失速點連線,工況點落在馬鞍形曲線的左上方,均為不穩(wěn)定工況區(qū),這條線也稱為失速線。①在同一葉片角度下,管路阻力越大,風(fēng)機出口風(fēng)壓越高,風(fēng)機運行越接近于不穩(wěn)定工況區(qū);②在管路阻力特性不變的情況下,風(fēng)機動葉開度越大,風(fēng)機運行點越接近不穩(wěn)定工況區(qū)。
施樂百軸流風(fēng)機動葉調(diào)節(jié)軸流式送風(fēng)機特性曲線
根據(jù)電廠的運行經(jīng)驗,當(dāng)并聯(lián)運行的軸流風(fēng)機出現(xiàn)下列現(xiàn)象時,說明風(fēng)機發(fā)生了失速:①失速風(fēng)機的壓頭、流量、電流大幅降低;②失速風(fēng)機噪聲明顯增加,嚴(yán)重時機殼、風(fēng)道、煙道發(fā)生振動;③在投入“自動”的情況下,與失速風(fēng)機并聯(lián)運行的另1臺風(fēng)機電流、容積比能大幅升高;④與風(fēng)機“喘振”不同,風(fēng)機失速后,風(fēng)壓、流量降低后不發(fā)生脈動。
風(fēng)機的失速現(xiàn)象是風(fēng)機的一種不穩(wěn)定運行工況,對于風(fēng)機的運行安全危害很大:①風(fēng)機失速時,風(fēng)量、風(fēng)壓大幅降低,引起爐膛燃燒劇烈變化,易于發(fā)生滅火事故;②并聯(lián)運行的另1臺風(fēng)機投入“自動”時,出力增大,容易造成電機過負(fù)荷;③失速風(fēng)機振動明顯增高,可能風(fēng)機設(shè)備、風(fēng)道振動大損壞;④處理過程不正確時,易于引發(fā)風(fēng)機“喘振”,損壞設(shè)備。
2、施樂百軸流風(fēng)機失速分析
(1)現(xiàn)象分析
5月——6月間多次發(fā)生送風(fēng)機失速現(xiàn)象, 每次失速現(xiàn)象基本相似,下面以6月19日B送風(fēng)機失速為例進行分析:某日14∶ 47,6號機組負(fù)荷為600 MW,A、B送風(fēng)機并列運行,動葉控制置自動狀態(tài),空預(yù)器后二次風(fēng)母管壓力為1.76 kPa,A、B送風(fēng)機動葉開度均為87%,A送風(fēng)機電流290A, B送風(fēng)機電流300A(額定值370A),爐膛壓力-70Pa。運行人員發(fā)現(xiàn)爐膛壓力突降至-810 Pa,A、B送風(fēng)機動葉開度迅速升至100%,母管二次風(fēng)壓驟降至0.76 kPa,A送風(fēng)機電機電流升至360A,B送風(fēng)機電機電流降至220 A,且B送風(fēng)機振動驟然升高,風(fēng)機異常發(fā)生后,風(fēng)壓、風(fēng)量、振動、風(fēng)機電機電流等參數(shù)突變后未發(fā)生波動,因此運行人員判斷為B送風(fēng)機失速,而不是喘振,運行人員立即減少鍋爐燃燒,手動關(guān)小A、B送風(fēng)機動葉至80%,此時二次風(fēng)壓回升,B送風(fēng)機振動回落至2mm/s,送風(fēng)機失速現(xiàn)象消失。
根據(jù)運行記錄及DCS打印數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)時機組正在升負(fù)荷過程中,由于空預(yù)器堵灰較為嚴(yán)重,風(fēng)、煙側(cè)前后差壓均遠(yuǎn)高于設(shè)計值(滿負(fù)荷設(shè)計值1.2kPa),鍋爐負(fù)荷升高使送風(fēng)需求量增大,這些原因使送風(fēng)機動葉不斷開大,記錄數(shù)據(jù)顯示:發(fā)生失速前15 min內(nèi),送風(fēng)機動葉由84%平緩開至87%,逐漸逼近風(fēng)機不穩(wěn)定工況區(qū),而空預(yù)器壓差亦隨風(fēng)量、煙氣量增長不斷增大,送風(fēng)通道阻力特性改變,促使風(fēng)機進入失速區(qū)。事后對送風(fēng)機入口濾網(wǎng)及暖風(fēng)器進行了仔細(xì)檢查,未發(fā)現(xiàn)堵塞,因此,排除了暖風(fēng)器及入口風(fēng)道堵塞造成風(fēng)機失速的原因。
據(jù)此分析, 送風(fēng)機出口通道阻力過大、動葉開度大,落入風(fēng)機不穩(wěn)定工況區(qū)是B送風(fēng)機發(fā)生失速的真正原因。應(yīng)清除空預(yù)器蓄熱片積灰,降低空預(yù)器風(fēng)阻是解決送風(fēng)機失速的根本措施,由于當(dāng)時電網(wǎng)負(fù)荷緊張,無法實現(xiàn)停爐檢修,電廠制定了臨時措施:限制機組zui高負(fù)荷,適當(dāng)降低鍋爐氧量運行,避免送風(fēng)機動葉開度超過80%,在這樣的臨時措施下,送風(fēng)機失速現(xiàn)象未再次發(fā)生。
值得一提的是,動葉可調(diào)軸流風(fēng)機葉片角度過大是引發(fā)風(fēng)機進入不穩(wěn)定區(qū)的重要原因,但為什么B送風(fēng)機失速后,與之并聯(lián)運行的A送風(fēng)機動葉開大至100%,仍未發(fā)生失速呢?原因是B送風(fēng)機失速后,出力銳減,系統(tǒng)風(fēng)壓迅速降低,并統(tǒng)的管網(wǎng)阻力特性也隨之變化,阻力特性曲線下移,風(fēng)機出口風(fēng)壓降低,使得A送風(fēng)機運行點遠(yuǎn)離不穩(wěn)定工況區(qū)。
(2)施樂百軸流風(fēng)機預(yù)防送風(fēng)機失速的措施
限制機組負(fù)荷、降低鍋爐氧量僅是避免送風(fēng)機落入失速區(qū)的一個應(yīng)急的處理方法,確保送風(fēng)通道暢通,減小風(fēng)道阻力才能*預(yù)防送風(fēng)機失速的發(fā)生,在隨后的停機檢修中,電廠針對送風(fēng)機失速進行了一系列設(shè)備治理:
①在秋季的小修中,對空預(yù)器蓄熱片進行了*清理,更換了腐蝕損壞的蓄熱片;
②為保證運行中空預(yù)器蓄熱片積灰能夠及時清除,增加了技術(shù)成熟的燃?xì)饷}沖吹灰器,代替原來的蒸汽吹灰器進行空預(yù)器清灰。運行一年多來,效果不錯,空預(yù)器風(fēng)、煙側(cè)前后壓差能夠長期控制在設(shè)計值范圍內(nèi);
③根據(jù)環(huán)境溫度變化,冬季及時投入暖風(fēng)器,避免空預(yù)器冷端腐蝕造成風(fēng)阻增大;
④冬季大霧天氣,及時清理送風(fēng)機入口濾網(wǎng)結(jié)霜,春季大風(fēng)天氣,及時清理送風(fēng)機入口濾網(wǎng)掛積的楊絮、柳絮及塑料袋等物,避免送風(fēng)機入口堵塞;
⑤在送風(fēng)機入口暖風(fēng)器后風(fēng)道上,新開1×3 m2面積的卷簾門,正常運行時關(guān)閉,一旦暖風(fēng)器因故堵塞,動葉開度大于80%,則開啟卷簾,以避免缺風(fēng)引起動葉開度過大,風(fēng)機運行異常。
⑥在正常運行中, 盡量保持2 臺送風(fēng)機的風(fēng)量相平衡。當(dāng)發(fā)生1臺送風(fēng)機失速時, 應(yīng)迅速關(guān)小送風(fēng)機動葉,使動葉開度小于80%, 使送風(fēng)機盡快回到穩(wěn)定工況區(qū)運行。