350mw机组轴流式引风机失速原因分析及预防措施

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1、350MW机组轴流式引风机失速原因分析及预防措施摘要：通过简述双级动叶可调轴流式引风机失速机理，并针对国内某电厂日常生产中一起轴流式引风机失速事故的过程、现象、原因进行分析、总结，给电厂生产运行人员提出了风机失速的预控措施及处理方法，也为同类型轴流式引风机失速的预防、判断及风机失速后的控制及处理提供借鉴意义。关键词：轴流式引风机；失速；工况；处理措施引言随着电力工业的不断发展，大型火电机组的容量越来越大，离心式风机容量的增长已经受到设备尺寸、材料强度的制约而逐步被轴流式风机取代；轴流式风机具有流量大、全压低、效率高、占地面积小等优点，而且适应风量、风压、负荷变化能力强，现在

2、大容量机组越来越多的采用轴流式风机。但燃煤电厂锅炉烟风道系统、调节系统复杂，工况多变，整个烟道涉及到系统设备较多，而轴流式风机转动部件多，对制造、安装、维护及运行调整要求较高，如调整不当，很容易发生风机失速故障，威胁锅炉的安全运行。文章以某燃煤发电厂动叶可调轴流式引风机失速为案列进行分析，总结轴流式引风机失速的原因、处理方法和预防措施。1系统设备概况某火电厂2*350MW超临界机组锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的DG1150/25.4-n2型锅炉，本锅炉为国产350MW超临界参数变压直流锅炉，一次再热，单炉膛，前后墙对冲燃烧方式，尾部双烟道结构，采用挡板调节再热器温

3、度，固态排渣、全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置，锅炉额定容量1056t/ho每台锅炉设有两台由成都电力机械厂制造的50%容量“三合一”式双级动叶可调轴流式引风机，引风机将炉膛中的烟气抽出，经过尾部受热面、脱硝装置、空气预热器、袋式除尘器、脱硫装置和烟囱排向大气。引风机安装在空气预热器与袋式除尘器之间，提供克服脱硝装置、空气预热器、袋式除尘器、脱硫装置和烟囱等系统设备的阻力，两台引风机并列运行，水平对称布置，垂直进风，水平出风。引风机动叶调节范围为+36°-20°（对应动叶开度0%-100%），设计全压为8738Pa，风机转速为990r/min。2轴流风机失速机理轴流

4、风机的特性决定风机并不是在任何工况点都能稳定工作的。图1是典型的具有驼峰形的轴流风机的P-Q性能曲线中表示风机压力P随气体体积流量Q的变化关系。如图1所示，风机的特性曲线存在凸出的峰值点。当风机输出的风量与系统所需的风量相当且等于QK时，风机的压力达到最大值PK，大于或小于这一风量时风机的压力就会下降。通常把K点称为风机稳定工作的极限点。风机特性曲线K点右侧区域为风机稳定的工作区（例如A、B、C点），K点左侧的区域叫不稳定工作区。因为失速区的不稳定性，风机的运行点也不会稳定，但可能在图1中E点附近摆动。当风机进入失速区蔓延至凹谷点D，见图1，所有叶片的顶部将形成一个环形区域

5、。这时，如果背压进一步升高，空气流量减小，失速区域径向沿伸直到图1中L点，整个叶轮处于失速区，风机发生喘振。如果此时将背压降低，气流量增加，运行点将如前所述沿L至D点，沿D-E-K直到脱离失速区。气流沿叶片流动如图2所示，在零冲角时（气流方向与叶片叶弦的夹角即为冲角），气流绕过机翼型叶片而保持流线状态，如图2（a）所示。而随着冲角的增大，开始在叶片后缘附近产生涡流，阻力增加，当冲角超过某一临界值时，叶片背面气流遭到破坏，流动工况恶化，边界层严重分离，在叶片背面尾端出现涡流区，即“失速”现象，如图2(b)所示。冲角大于临界值越多，失速越严重，气流阻力越大，叶道被气流阻塞，同时

6、风机风压也随之迅速降低。由于风机各叶片存在制造、安装、工况等差异，当运行工况变化而使气流流动方向发生改变时，各个叶片的冲角也会存在差别，因此，失速现象也不可能在所有叶片同时发生。如图3所示，假设在叶道2中出现失速，叶道中气流阻力增加，流量减小，则原叶道2中气流分别进入相邻的1、3叶道，使1、3叶道的气流方向发生变化，流入叶道1的气流冲角减小，叶道1中气流保持正常流动；叶道3气流冲角增大，加剧了叶道3失速和阻塞。同理，因叶道3失速和阻塞又影响相邻叶道2和4的气流，使叶道2失速的可能性减小，甚至消失；而叶道4因冲角增大而促使发生失速，从而又形成阻塞，使相邻叶道发生失速。这种现象

7、继续进行下去，使失速所造成的堵塞区沿着与叶轮旋转相反的方向推进，即产生所谓的“旋转失速”现象3引风机失速案例分析3.1引风机失速前运行工况#2机组CCS、AGC投入，负荷306MW，总煤量134T/H，A、B、D、E磨煤机运行，#2炉A、B送风机、一次风机、引风机运行，#2炉A、B引风机动叶开度分别为88.6/82.2%，#2炉A、B引风机电流分别为264/279A,A空预器差压为2640kPa，A引风机X/Y方向振动值分别为0.55/0.88mm/s，#2机组其它各系统参数正常。3.2引风机失速时情况12时59分