鍋爐引風機運行狀態的試驗研究

中國長城鋁業公司熱力廠如8鍋爐130外大修后，發現兩臺并列運行的4 73如200型引風機的機殼及其進氣箱振動幅度劇增，尤其是在引風機入口擋板門度指在30左右振動更為激烈。2000年4月20日又發現2引風機出力明顯降低，經檢查，引風機出口無風或微風。凡此種種異常現象引起電廠人員的密切關注。

　　鍋爐尾部改前的煙氣系統比較簡單即兩臺水膜式除塵器布置在兩臺引風機之前。

　　大修中，用電氣除塵器代替了原水膜式除塵器，并利用原水膜式除塵器的麻石結構風機之后，引風機進出口角度和管道走向以及管道附件均發生了重大變化。新的煙氣系統復雜而龐大1.

　　勿庸置疑，將新增加的電氣除塵器和脫硫裝置的兩個改進項目與引風機運行中新出現的異常現象聯系起來加以分析研究是非常電氣除塵器他2引風機乙側煙囪自然的，也是十分必要的。只有比較準確地了解和掌握引風機在新系統中實際運行狀態，才能制定出較切合實際的技術方案，解決引風機運行中的異常問。從而建立電廠安全經濟運行文明生產的新秩序。

　　1對原引風機選型現狀的評價在大修之前，已出現有引風機氣流振動問，實際上這種振動屬于流體力學范疇的流體振動，而非單性質的機械振動。其振動程度很輕，人們往往難以察覺，且其為偶而出現，時有時無，未引起人們的必要注2電除塵器和脫硫塔裝置投運后的氣動阻力變化1.1通過調查和具體計算的每臺風機名稱數值備注電廠運行規程中規定風機銘牌指風機樣本建議范圍電除塵器設計風量除塵器設計書義馬煤計算風量已考慮1.1富裕系數延邊煤計算風量已考慮1.1富裕系數比轉速值=不難看出。所選用的引風機473防20，型的實際風量比所需風量大了倍，值得注意。即使鍋爐本體漏風率大大超標，也不需要如此大的風量。般我國130鍋爐需配用兩臺473如180型即可。長鋁公司他8爐1301燃用褐煤，實際煙氣量和阻力均比較大些，選用如180時則風壓偏低。在國內電站風機產品的型式和機號非常單，不能滿足電力市場的需求的情況下，只好在選用時上靠到如20，形成了大馬拉小車。大修前引風機滿負荷運行中擋板開度為50左右。我們知道，臺230兒鍋爐的引風機般選用473防20，兩臺就足夠了。

　　1.2按煙氣系統所需風量和風壓計算所需風機的比轉速。

　　Ha.75而473風機最理想的比轉速為73.兩者相差甚大。可風機匹配情況很不合理。為了獲得較高的風壓，只能在小風量范圍壓力曲線左支部分的低效區域內節流運行。不但對節電不利，而且原風機在不穩定區域的新投入裝置的預計阻力為電除塵器300脫硫塔300此估計值偏小太多，連接管道300引風機出口到脫硫塔的突然膨脹100200新的系統阻力為100000原來的水膜式除塵器的阻力為008.面看起來，似乎大修后的系統阻力和大修前大致相等或略低。實際上，在新低造成了在相同質量流量下的煙氣體積流量比以前增大273+ 140273+70=1.2倍，使新系統阻力有較多上升。與此同時，介質密度的下降又致使風機所產生的壓頭隨之相應下降。因此在新的條件下，系統阻力曲線更加陡峭阻力增大，新的阻力曲線與新的引風機壓力曲線風壓下降的交匯點進入了風機發生失速的不穩定區域之內。失速產生的風機氣流振動由隱性向顯性發展。

　　新的系統管道走向非常復雜，截面多變，彎頭部件較多。因現場諸多不利條件的限制，也只能如此而已。要進行改動，不但工程量很大，而且收效不大，事倍功半。現場調查發現脫硫塔進口管道的布置極不合理，氣流阻力損失很大。但又無法進行改進。4月25日上午試驗情況明乙側引風機出口靜壓已高達+00此值明風機出口到煙道之間的阻力即脫硫塔本身及其進出口管道有關，在0鍋爐負荷時，如2引風機處3新系統中引風機的實際運行狀態的3.1新系統引風機在正壓高溫狀態下運行由于引風機在電氣除塵器后工作，其工作溫度已由大修前的70，上升到140工使風機的運行可靠性有所降低。而該引風機葉輪允許在250，以下的條件下工作設計工況溫度按200，考慮，因此在140下長期運行是沒有問的，無須多慮。

　　由于脫硫塔裝置布置在引風機之后，脫硫塔本身的阻力損失又很大。因此，引風機出口的煙氣靜壓大為增高，致使引風機在正壓條件下工作003.原有引風機的主軸密封的簡易結構已不能滿足目前的要求。從軸封處向外噴出的140，熱煙氣流對風機傳動主軸的軸承的長期安全工作是種直接威脅。可采用適當的主軸密封結構和遏阻主軸熱傳導的措施以改變被動現狀。

　　應該指出的是，麻石結構的脫硫塔在正壓下工作，運行中正壓煙氣由內向外的推力很大約01爪2.這對寵石塔體的安全可靠工作和不斷向外冒煙從而污染環境均是非常不利的因素。

　　3.2并列運行的兩臺引風機風量分配現場觀察可知，乙側碰引風機出口到脫硫塔的管道走向特別別扭，斷面擴張度大，走向突然轉彎，氣流流動阻力很大。因此，如2引風機的風量必然小于如1號引風機。

　　所認定的觀點。脫硫塔出口到水平煙道處的氣流靜壓測量值如1為250如2而則高達+300兩者相差值為550尸即由此單因素的影響導致知2風機系統的阻力比碰引風機系統高出5503之巨。

　　兩臺引風機進氣箱前的分為兩的褲衩管處氣流流通不順暢，由于上游氣流在離心力和慣性力的作用下防2風機的風量要小些，這是由于現場條件的限制布置困難所造成的影響。

　　上述從個方面分析了知2引風機系統阻力比較大的實際情況。由于風機本身選型匹配不良，脫硫塔阻力很大，在風機40的壓力曲線上升段的不穩定區域內極易產生旋轉脫流的失速狀態。在兩臺風機入口檔板開度基本接近的情況下，首先是如2引風機失速，即2引風機被搶風。

　　其風量很小，這是很自然的現象了。

　　3.3并列運行的兩臺引風機氣流中粉煤灰分配的均勻性電氣除塵器出口管道經過兩個90度彎頭轉彎后到引風機上游的褲衩管前。由于氣流在彎頭內轉彎時形成的離心力的作用，致使高濃度，重顆粒大尺寸的粉煤灰將以較高相反。同理，由于3，2的分子量64遠大于，2的分子量32和空氣的平均分子量29.

　　因此在轉彎過程中，2也將自然地富集于碰引風機和碰脫硫塔中。

　　除了上述因素之外。另重要因素如3.2.4所述在兩臺并列運行的引風機入口擋板開度比較接近的狀態下，首先是如2引風機失速，風量很小，其抽吸的粉煤灰和3，2現象是非常致的即如1脫硫塔下部的含灰量明顯地多于如2其溢水顏色亦明顯地深于如2.

　　據此我們不難作出以下預測兩臺引風⑷機在相同的擋板開度和相同的實際運行時間No2脫硫塔出口進入水平煙道處到主煙囪的水平距離相對較遠。因此，乙側系統阻力大于甲側系統阻力。在此情況下在相同開度時，乙側風機風量應小于甲側風機風量。如欲兩臺風機維持相近的風量，則運行中如2引風機應保持較大些的擋板開度。4月25日的試驗數據很奸地印證上述我們條件下，如1引風機葉輪使用壽命將遠低于防2引風機的葉輪壽命盡管電除塵器投運后兩臺葉輪平均使用壽命比原來有所延長。

　　為了糾正這種自然存在的不理想的偏向，除了在進口處作些結構上的改進外，可在運行方式上采用以下的傾向性操作方式甲兩臺引風機并列運行時，如1用小開度，防2用大開度。乙引風機單側運行時，如1風機少運行，防2風機多運行。通過以上操作參照今后葉輪磨損情況盡量作到兩臺葉輪等壽命或近壽命。在般操作方式情況下，1引風機的葉輪備用應考慮較為富裕些。

　　3.4風機在不穩定區域運行是風機氣流異常振動的本質性原因。

　　這種振動屬于風機本身的固有特性。解決氣流異常振動問的根本方向是更換為比轉速較低的新風機，或縮短473風機的葉輪寬度。其它努力方向則均為消極的，治標根本的得到改善。

　　4引風機振動現象的試驗結果4.1點火過程單風機運行振動試驗冷態點火過程，防2引風機單側運行，當引風機入口擋板開度為30風機機殼振動劇增。電廠現場測量通頻總振動為360構成總振動的各頻率振動分量中以33出為峰值，已高達270化。我們知道，引風機的工作轉速為980其轉動頻率為16.333只2，而風機失速時的頻率為10.8沿為自然數，而當土=3時，10.88父3=32.666勺3出。由此我們可以判斷，此為風機在不穩定區域內由于多個葉片氣流阻塞而形成旋轉失速形成的氣流振動。

　　4.2進氣箱入孔門啟閉試驗4月24日引風機并列運行。當如2引風機入口擋板開度為2025時，風機機700當乙側風機擋板開度為30時，風機通頻總振動為1000，1其中16出為度時的振動主因是16只2風機葉輪的轉動頻率。旋轉失速的頻率雖也已出現，但其在數量上不為主要因素。當入孔門開啟后，33只2從341降到2425，1下降率為28，當入孔門又關閉后，33只2又上升到4，上升率為40.可入孔門的開啟對33只2的下降有效，而且影響幅度很大，但對16出無效。16只2的振動顯然與失速問無關。

　　4.3單側風機運行帶負荷試驗4月24日上午如2引風機單側運行。鍋爐負荷為0比風機司爐盤擋板開度為100現場指只有70，電流已達額定值37人，盤氧量指值910此值已很大。此時風機機殼振動正常，只有150其中最大分量為17出50，可以忽略，而33出更微，只有182，此時甲側風機開度為50左右停止運行，有大量循環風存在。因電動機額定功率31014界的限制未再帶更高的負荷。

　　4月25日上午如1引風機單側運行。鍋爐負荷95以如1風機擋板開度盤為100現場指只有50，電流只有28人遠小于額定電流37人。機殼總振動為270其中主要分量為16出170，33出20，忽略不計。氧量指為9.

　　4月27日下午，甲側引風機停運，乙側單側運行帶負荷負荷穩定在105此負荷得到司爐人員認可。

　　從上試驗可以看出臺引風機可帶負荷1051仙兒以上擋板開度限制和電動機功率限制。此風機氣流振動基本正常。

　　4.4引風機并列運行時尋求最小振動1擋板開度與電流的關系試驗相同開度下如1引風機運行電流即負殼通頻總振動為，其中碰最大為電流x乙，風機甲側風機擋板開度風機風量分配不均勻的討論結果。

　　2兩臺風機并列運行，臺開度不變，另臺調節開度，觀察振動發生情況的試驗。

　　化1引風機運行化2引風機運行1組開度由075，未發現振動振動，35下降20不振2組開度2060均不振動開度6010均不振動3組各開度下均不振動想，可以打開如1引風機進口風箱入孔門。

　　熱態運行中，盡量用臺引風機帶到最高負荷以不滿電流為限，這樣可以使風機運行平穩，不產生異常振動，同時有利于節電運行。最高鍋爐負荷可以暫定為1001051更換為38014界電動機后，可帶更高當引風機電動機電流接近額定值時，可再啟動另臺引風機運行。在兩臺引風機的擋板開度大小的控制上，應充分利用已發現的不產生異常振動的較佳配合開度，并繼續探索其規律。

　　風機熱態運行中氣流總振動中含量最豐富的為16只2.顯然，此系工頻轉速引發的氣流振動，與風機失速無關。可在導致工頻擾動的影響因素上找查其原因。目前如2引風機停機怠速過程中已發生有明顯的有節奏的與主軸轉動同周期的金屬弦音，顯系由于機械碰磨現象所致，應予及時消除。

　　6今后的工作方向從上組試驗中，可以看出第組從小開度到大開度時未發現振動，而從大開度到小開度時發現了異常振動。而第組和第組均未發現異常振動。現出異常振動出現不解。但是我們已尋找出臺風機處在某適當開度時如如1風機10，如2風機5 15時可以使另臺主力風機不出現明顯振動的理想運行方式。對此特點的開發和利用，在目前仍屬十分必要和有效。

　　5遏制目前引風機運行中氣流異常振動的可行性研究結果1鍋爐吹掃，點火時，最好用系統阻力較小的如1引風機單臺運行。如有異常振動，可全開處在停運狀態的如2引風機的入口擋板門，即可消除失速振動。如果仍不理目前，引風機異常的運行狀態多與引風機選型不當問密切相關。最根本的工作方向應是解決風機參數的良好匹配問。

　　最簡單的改進方法是舍掉脫硫裝置不用，使引風機機殼出口直通至水平煙道。此時，不更換電動機即能使單臺引風機帶滿負荷1301兒。廠用電減少，風機內呈負壓狀態，煙囪自拔力提高，廠區衛生條件改善，氣流異常振動將不復存在。此方案節電效果很大，工程費用很小。從解決氣流振動的方向來看，仍是十分有效的，但這只能屬于消極的非治本的范疇。從長遠的意義看，引風機本身將面臨著必要的技術改造，使新風機能更好的適應電廠管路系統的特性，達到良好的匹配狀態。