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1、防止锅炉引风机积灰振动的措施及试验分析鹿钦军赵启明卢洪波 【摘要】本文分析了锅炉引风机产生积灰振动的原因,据此提出相应的预防措施并进行技术改造,通过试验分析了改造后的效果,结果表明采取的措施可以很好地解决锅炉引风机积灰振动的问题。 【关键词】锅炉引风机积灰振动试验分析 在一些中小型电厂锅炉系统中,除尘器常采用文丘里一水膜除尘器,由于设计和运行中的一些问题,往往造成除尘效率低于设计值、有一些细小的粉尘随着烟气进入引风机中。在北方的冬季,由于气温比较低,随烟气进入引风机的水蒸汽会冷却凝结,与粉尘混合在一起时形成粘度很大的灰浆,粘结在风机叶片及
2、叶轮前、后盘上,形成比较坚硬的灰壳并逐渐增厚。当部分灰壳在自重和离心力共同作用下脱落时,风机转子的平衡即被破坏,风机整体会产生振动。引风机积灰振动不仅降低机组的经济性,同时对机组的安全生产也会造成一定的影响,严重时甚至需要停炉检修,防止引风机积灰振动成为亟待解决的研究课题。 防止引风机积灰振动的途径有3种:其一是提高麻石水膜除尘器的分离效率,减少粉尘和水滴进入引风机的机会,从根本上解决积灰振动问题。但由于水蒸汽会发生凝结,同时也受水质、除尘器现有结构及运行人员习惯操作方式等因素的影响,一般很难实现;其二是提高除尘器后烟气的温度,使烟气温度高于水蒸
3、汽的露点,防止在叶片上积灰,但无论是使用烟气旁路加温还是使用蒸汽加温,都需要对系统进行较大的改动,这种办法既受现场设备场地的限制,又受烟气带水量的影响,投资也比较大,实际效果也不理想;其三是允许少量粉尘及水分进入引风机,而采取一些措施防止在转子上积灰,避免引风机的振动,这种方法设备简单,引风机改动量小,只要设计合理会取得较好的效果。本文采取的喷嘴吹扫方法就属此类方法。 吉林省洮南热电厂有三台75t/h的锅炉,除尘采用水膜除尘器,引风机积灰严重,影响了机组的正常运行,造成巨大的经济损失,同时由于积灰脱落造成引风机振动,还存在安全隐患。 基于上述原
4、因,决定对引风机进行技术改造,以减轻甚至消除积灰问题。电厂采用由东北电力大学设计研制的“防止引风机积灰与振动装置”,对锅炉引风机进行技术改造,为了对改造的效果进行评估,分析改造前后引风机各项性能尤其是积灰和振动,进行了试验研究工作。 1引风机改造前概况 吉林省洮南热电厂有三台75t/h的锅炉,除尘采用水膜除尘器,该除尘器除尘效率明显低于设计指标,一些未被分离除掉的细小粉尘随着烟气进入引风机中。除尘器的气、水分离装置运行效果不好,致使一部分微小水滴被烟气带入风机中,水分和灰尘混合在一起时,形成粘度很大的灰浆,并粘结在风机叶片及叶轮前、后盘
5、上,形成比较坚硬的灰壳。灰层形成的时间短、厚度大,最厚时可达30mm左右,而且在测试中我们发现积灰大多发生在叶片的非工作面上,在工作面上积灰较少。当灰层脱落时,会使风机转子的平衡遭到破坏,轴承双幅振动值高达0.3—0.4mm,最严重时达0.6—0.8mm(正常值应在0.08mm以下),造成频繁停机进行人工清灰,严重时每周都要清灰2～3次,不仅在经济上造成严重的损失,还在安全上造成隐患,严重时若不及时处理可能会造成“飞车”事故。同时也大大增加了运行人员的维护工作量。 2防止引风机积灰振动的工作原理及采取措施 2.1工作原理 为解决洮南热
6、电厂引风机积灰振动问题,引进“防止引风机积灰振动装置”,其工作原理为:对于机翼型叶片的风机,叶片在工作过程中存在工作面和非工作面。对于叶片的工作面,运行中不会发生积灰现象,在除尘器分离效率低时,仅会发生磨损;而对于非工作面,无论除尘器分离效果好坏,都不同程度的存在积灰,这是由于非工作面会产生一定的涡流区,致使灰尘沉积在叶片上。潮湿的粉尘刚粘附到叶片时质地比较松软,经过一段时间后,灰中的水分逐渐蒸发形成了水泥状坚硬的的灰壳,随着时间的推移灰壳不断加厚,致使灰壳的局部脱落,造成风机振动。因此,研制的积灰吹扫装置改变风机叶片非工作面上的涡流区的流场,通过
7、高速气流的动量,将刚刚粘附到叶片上的松软积灰吹掉,防止其不断加厚,从而可以避免风机积灰振动。2.2采取的措施 在引风机上加装一组喷嘴,利用引风机本身的压头将一部分烟气吸入射流喷嘴组入口,然后再以很高的速度喷射到叶片的非工作面,叶轮每转一周,叶片被依次吹扫一遍,通过气流连续吹扫达到防止粉尘沉积加厚的效果,再循环的烟气量可以调节。在实际安装时,也可以将射流喷嘴组入口端引出风机,利用引风机压头吸取环境空气吹扫。采用后一种形式该装置还有清除积灰的功能,当发现引风机有积灰时可以在喷嘴组母管入口加入适量细砂,人为造成一种磨损的状态,用高速细砂撞击叶片上的积灰
8、,以达到清灰、防振的目的。 2.3喷嘴吹扫装置的主要设计参数 2.3.1引风机设计规范 引风机型号:Y4--73--
