一次風機講課

1、 一次風機 一次風機作用：一次風機作用： 一次風的作用是用來輸送和干燥煤粉，并供一次風的作用是用來輸送和干燥煤粉，并供給燃料燃燒初期所需的空氣。給燃料燃燒初期所需的空氣。大氣經消聲器垂直進入兩臺軸流式一次風機，大氣經消聲器垂直進入兩臺軸流式一次風機，經一次風機提壓后分成兩路；一路進入磨煤機前的經一次風機提壓后分成兩路；一路進入磨煤機前的冷一次風管；另一路進入空預熱器的一次風分倉進冷一次風管；另一路進入空預熱器的一次風分倉進行加熱，加熱后進入磨煤機前的熱一次風管，熱風行加熱，加熱后進入磨煤機前的熱一次風管，熱風和冷風在磨煤機前混合。和冷風在磨煤機前混合。在冷一次風和熱一次風管出口處都設有調在冷一

2、次風和熱一次風管出口處都設有調節(jié)擋板和電動擋板來控制冷熱風的風量，節(jié)擋板和電動擋板來控制冷熱風的風量，保證磨煤機總的一次風量和出口溫度在要保證磨煤機總的一次風量和出口溫度在要求范圍內。合格的煤粉經煤粉管道由一次求范圍內。合格的煤粉經煤粉管道由一次風送至爐膛燃燒。風送至爐膛燃燒。一次風機的流量主要取決于燃燒系統所需一次風機的流量主要取決于燃燒系統所需的一次風量和空氣預熱器的漏風量。的一次風量和空氣預熱器的漏風量。一次風機工作原理一次風機工作原理 流體沿軸向流入葉片通道，當葉輪在電機的驅動流體沿軸向流入葉片通道，當葉輪在電機的驅動下旋轉時，旋轉的葉片給繞流流體一個沿軸向的推下旋轉時，旋轉的葉片給繞

3、流流體一個沿軸向的推力（葉片中的流體繞流葉片時，根據流體力學原理，力（葉片中的流體繞流葉片時，根據流體力學原理，流體對葉片作用有一個升力，同時由作用力和反作流體對葉片作用有一個升力，同時由作用力和反作用力相等的原理，葉片也作用給流體一個與升力大用力相等的原理，葉片也作用給流體一個與升力大小相等方向相反的力，即推力），此葉片的推力對小相等方向相反的力，即推力），此葉片的推力對流體做功，使流體的能量增加并沿軸向排出。葉片流體做功，使流體的能量增加并沿軸向排出。葉片連續(xù)旋轉即形成軸流式風機的連續(xù)工作。連續(xù)旋轉即形成軸流式風機的連續(xù)工作。軸流式一次風機結構 一次風機的葉輪為雙級葉輪 葉輪是風機的主要部

4、件之一，氣體通過葉葉輪是風機的主要部件之一，氣體通過葉輪的旋轉獲得能量，然后離開葉輪作螺旋輪的旋轉獲得能量，然后離開葉輪作螺旋線的軸向運動。該風機葉輪為焊接結構，線的軸向運動。該風機葉輪為焊接結構，這種葉輪比起鑄造輪轂可承受較大的離心這種葉輪比起鑄造輪轂可承受較大的離心應力，因而可以提高轉速，縮小風機尺寸應力，因而可以提高轉速，縮小風機尺寸。 一次風機與送風機結構基本相同，只是一一次風機與送風機結構基本相同，只是一次風機葉片為雙級葉輪。次風機葉片為雙級葉輪。一次風機啟動前檢查 油站運行正常，風機液壓油及潤滑油、電機潤滑油正常。 油站冷卻器冷卻水投入正常。 檢查風機聯軸器聯接正常。 檢查動片角度

5、與指示位置相符，關閉動葉 潤滑油箱油溫度25。 有兩到三臺磨煤機冷風關斷擋板打開，冷風調節(jié)擋板開度30%，磨出口門打開，以保證一次風形成暢通的風道。 風機低溫下長時間沒有運轉，在運行前，油系統至少提前兩小時運轉。 任一密封風機已經啟動。一次風機啟動條件 一次風機出口擋板關閉。 一次風機入口動葉開度5%。 空預器至少一臺運行。 任一引風機運行。 任一送風機運行。 一次風機電機潤滑油供油流量不低 一次風機電機潤滑油供油壓力不低 一次風機液壓油供油泵壓力不低 一次風機軸承溫度、電機軸承溫度、電機線圈溫度不高。 一次風機任一潤滑油泵運行 一次風機無跳閘條件。一次風機跳閘條件 MFT動作。 兩臺送風機全

6、停。 兩臺引風機全停。 兩臺空預器全停，延時5S。 液壓油或潤滑油壓低低。 風機X或Y向軸承振動高和高高全來。 風機運行60秒后出口擋板關閉。正常運行檢查項目 一次風機液壓潤滑油箱油位應保持在1/32/3范圍內，發(fā)現油位不正常降低、升高應立即查找油位降低、升高的原因并進行處理。 通過油箱油面鏡觀察油箱內油質應透明，無乳化和雜質，油面鏡上無水汽和水珠。 監(jiān)視潤滑油溫度正常，當油箱油溫小于25時，電加熱器自動投入，當油箱油溫大于35時，電加熱器自動退出。 動葉調節(jié)油壓正常調整在2.5MPa3.5MPa，軸承潤滑油壓在0.35-0.4 MPa，油站濾網前后差壓低于0.05MPa，軸承潤滑油供油溫度調

7、整在3040，軸承潤滑油流量應大于3L/min。 一次風機油系統無滲漏，油站冷油器冷卻水管道無泄漏，冷卻水暢通。 一次風機正常運行工況點在失速最低線以下，動葉調節(jié)范圍45度，遙控和就地開度指示一致，以確保風機運行中無喘振，一次風機電機不過載 一次風機及電機運行中無異音，內部無碰磨、刮卡現象。 一次風機電機線圈溫度不超過115，一次風機電機及相應的電纜無過熱冒煙，著火現象，現場無絕緣燒焦氣味，發(fā)現異常應立即查找根源進行處理 主軸承溫度，至少2小時檢查記錄一次（新安裝或大修初次啟動應每隔半小時檢查記錄一次，運行有異常時，檢查記錄時間間隔酌情掌握）。主軸承溫度不得超過80 經常檢查主軸承箱振動值正常

8、，振動速度有效值不超過10mm/s，否則停止風機運行 電機油站油箱油位正常，油質良好。 電機潤滑油站過濾器壓差0.2MPa ，否則報警，應及時切換、清掃。 電機潤滑油箱油溫高40報警，油溫偏高時應檢查冷卻水投入情況。 電機潤滑油溫度一般正常為3842，不得超過50。電機軸承溫度正常在4050范圍內。電機繞組溫度正常在5070范圍內。 電機潤滑油壓在 0.20.4MPa 范圍。 電機潤滑油流量正常，電機前后軸承油位正常。 風機周圍無雜物影響風機運行調整。 風機地腳螺栓及固定部件應無松動，調節(jié)伺服機傳動機構無松動脫開現象。一次風機失速與喘振介紹喘振，顧名思義就象人哮喘一樣，風機出現周期性的出風與倒

9、流，相對來講軸流式風機更容易發(fā)生喘振，嚴重的喘振會導致風機葉片疲勞損壞，出現喘振的風機大致現象如下： 1、電流減小且頻繁擺動、出口風壓下降擺動。2、風機聲音異常噪聲大、振動大、機殼溫度升高、引送風機喘振動使爐膛負壓波動燃燒不穩(wěn)。一次風機發(fā)生喘振的常見原因1 煙風道積灰堵塞或煙風道擋板開度不足引起系統阻力過大。（我們有碰到過但不多）2 兩風機并列運行時導葉開度偏差過大使開度小的風機落入喘振區(qū)運行（我們常碰到的情況是風機導葉執(zhí)行機構連桿在升降負荷時脫出，使兩風機導葉調節(jié)不同步引起大的偏差）3 風機長期在低出力下運轉。4 一般的處理原則是調整負荷、關小高出力風機的導葉開度使風機出力相近，再根據上面所

10、說的可能原因進行查找再作相應處理。風機失速產生的原因風機失速產生的原因當風機處于正常工況工作時，沖角等于零，而繞翼型的氣流保持其流線形狀，如圖示：風機失速產生的原因風機失速產生的原因隨著動葉角度開大，當氣流與葉片進口形成正沖角時，隨著沖角的增大，在葉片后緣點附近產生渦流，而且氣流開始從上表面分離。當正沖角超過某一臨界值時，氣流在葉片背部的流動遭到破壞，升力減小，阻力卻急劇增加，這種現象稱為“旋轉脫流”或“失速”。風機失速產生的原因風機失速產生的原因如果脫流現象發(fā)生在風機的風道內，則脫流將對風道造成堵塞，使風道內的阻力增大，同時風壓也隨之而迅速降低。風機的葉片由于加工及安裝等原因不可能有完全相同

11、的形狀和安裝角，同時流體的來流流向也不完全均勻。因此當運行工況變化而使流動方向發(fā)生偏離時，在各個葉片進口的沖角就不可能完全相同，風機失速產生的原因風機失速產生的原因如果某一葉片進口處的沖角達到臨界值時，就首先在該葉片上發(fā)生脫流，而不會所有葉片都同時發(fā)生脫流。如圖示：假設在葉道2 首先由于脫流而出現氣流阻塞現象，葉道受堵塞后，通過的流量減少，在該葉道前形成低速停滯區(qū)，于是原來進入葉道2 的氣流只能分流進入葉道1 和3。風機失速產生的原因風機失速產生的原因這兩股分流來的氣流又與原來進入葉道1 和3 的氣流匯合，從而改變了原來的氣流方向，使流入葉道1 的氣流沖角減小，而流入葉道3 的沖角增大，由此可

12、知，分流的結果將使葉道1 內的繞流情況有所改善，脫流的可能性減小，甚至消失，而葉道3 內部卻因沖角增大而促使發(fā)生脫流，葉道3 內發(fā)生脫流后又形成堵塞，使葉道3 前的氣流發(fā)生分流，風機失速產生的原因風機失速產生的原因其結果又促使葉道4 內發(fā)生脫流和堵塞，這種現象繼續(xù)下去，使脫流現象所造成的堵塞區(qū)沿著與葉輪旋轉相反的方向移動。試驗表明，脫流的傳播相對速度W1 遠小于葉輪本身旋轉角速度W ，此種現象稱為“旋轉脫流”或“旋轉失速”。風機失速的測量風機失速的測量風機失速的測量風機失速的測量一次風機、送風機失速差壓動作值200Pa，引風機失速動作150Pa當風機的工作點落在旋轉脫流區(qū)，葉輪前的氣流除了軸向

13、流動之外，還有脫流區(qū)流道阻塞成氣流所形成的圓周方向分量。于是，葉輪旋轉時先遇到的測壓孔，即鎘片前的測壓孔壓力高，而鎘片后的測壓孔的氣流壓力低，產生了壓力差，一般失速探頭產生的壓力差達245392Pa，即報警，風機的流量越小，失速探頭的壓差越大，由失速探頭產生的壓差發(fā)出信號，然后由測壓管接通一個壓力差開關（繼電器），壓力差開關將報警電路系統接通發(fā)出報警，操作人員及時采取排除旋轉脫流的措施。風機失速的危害風機失速的危害風機進入不穩(wěn)定工況區(qū)運行，葉輪內將產生一個到數個旋轉脫流區(qū)，葉片依次經過脫流區(qū)要受到交變應力的作用，這種交變應力會使葉片產生疲勞。葉片每經過一次脫流區(qū)將受到一次激振力的作用，此激振力

14、的作用頻率與旋轉脫流的速度成正比，當脫流區(qū)的數目2、3、時，則作用于每個葉片的激振力頻率也作2 倍、3 倍、的變化。如果這一激振力的作用頻率與葉片的固有頻率成整數倍關系，或者等于、接近于葉片的固有頻率時，葉片將發(fā)生共振。此時，葉片 的動應力顯著增加，甚至可達數十倍以上，使葉片產生斷裂。一旦有一個葉片疲勞斷裂，將會將全部葉片打斷，因此，應盡量避免泵與風機在不穩(wěn)定工況區(qū)運行。風機喘振產生的原因風機喘振產生的原因軸流風機在不穩(wěn)定工況區(qū)運行時，還可能發(fā)生流量、全壓和電流的大幅度的波動，氣流會發(fā)生往復流動，風機及管道會產生強烈的振動，噪聲顯著增高，這種不穩(wěn)定工況稱為喘振。風機喘振產生的原因風機喘振產生的

15、原因左圖為軸流風機QH 性能曲線，若用節(jié)流調節(jié)方法減少風機的流量，如風機工作點在K 點右側，則風機工作是穩(wěn)定的。當風機的流量Q QK 時，這時風機所產生的最大壓頭將隨之下降，并小于管路中的壓力，因為風道系統容量較大，在這一瞬間風道中的壓力仍為HK，因此風道中的壓力大于風機所產生的壓頭使氣流開始反方向倒流，由風道倒入風機中，工作點由K 點迅速移至C 點。風機喘振產生的原因風機喘振產生的原因但是氣流倒流使風道系統中的風量減小，因而風道中壓力迅速下降，工作點沿著CD 線迅速下降至流量Q=0時的D 點，此時風機供給的風量為零。由于風機在繼續(xù)運轉，所以當風道中的壓力降低到相應的D 點時，風機又開始輸出流

16、量，為了與風道中壓力相平衡，工況點又從D 跳至相應工況點F。只要外界所需的流量保持小于QK，上述過程又重復出現。如果風機的工作狀態(tài)按FKCDF 周而復始地進行，這種循環(huán)的頻率如與風機系統的振蕩頻率合拍時，就會引起共振，風機發(fā)生了喘振。風機喘振的測量風機喘振的測量軸流風機在葉輪進口處裝置喘振報警裝置，該裝置是由一根皮托管布置在葉輪的前方，皮托管的開口對著葉輪的旋轉方向。在正常情況下，皮托管所測到的氣流壓力為負值，因為它測到的是葉輪前的壓力。但是當風機進入喘振區(qū)工作時，由于氣流壓力產生大幅度波動，所以皮托管測到的壓力亦是一個波動的值。當運行工況超過喘振極限時，通過皮托管與差壓開關，利用聲光向控制臺

17、發(fā)出報警信號，要求運行人員及時處理，使風機返回正常工況運行。一次風機、送風機采取失速測量裝置，引風機采取喘振測量裝置風機喘振的危害風機喘振的危害風機在喘振區(qū)工作時，流量急劇波動，產生氣流的撞擊，使風機發(fā)生強烈的振動，噪聲增大，而且風壓不斷晃動，風機的容量與壓頭越大，則喘振的危害性越大。喘振的發(fā)生會破壞風機與管道的設備，威脅風機及整個系統的安全性。風機失速和喘振的區(qū)別風機失速和喘振的區(qū)別旋轉脫流與喘振的發(fā)生都是在QH 性能曲線左側的不穩(wěn)定區(qū)域，所以它們是密切相關的，但是旋轉脫流與喘振有著本質的區(qū)別。旋轉脫流發(fā)生在如圖所示的風機QH 性能曲線峰值以左的整個不穩(wěn)定區(qū)域；而喘振只發(fā)生在QH 性能曲線向

18、右上方傾斜部分。旋轉脫流的發(fā)生只決定葉輪本身葉片結構性能、氣流情況等因素，與風道系統的容量、形狀等無關。旋轉對風機的正常運轉影響不如喘振這樣嚴重。失速是引發(fā)喘振的前因，但失速不一定會喘振，喘振是失速惡化的宏觀表現。風機失速和喘振的區(qū)別風機失速和喘振的區(qū)別失速和喘振是兩種不同的概念，失速是葉片結構特性造成的一種流體動力現象，它的一些基本特性，例如：失速區(qū)的旋轉速度、脫流的起始點、消失點等，都有它自己的規(guī)律，不受風機系統的容積和形狀的影響。喘振是風機性能與管道裝置耦合后振蕩特性的一種表現形式，它的振幅、頻率等基本特性受風機管道系統容積的支配，其流量、壓力功率的波動是由不穩(wěn)定工況區(qū)造成的，但是試驗研究表明，喘振現象的出現總是與葉道內氣流的脫流密切相關，而沖角的增大也與流量的減小有關。所以，在出現喘振的不穩(wěn)定工況區(qū)內必定會出現旋轉脫流。風機失速和喘振的處理風機失速和喘振的處理風機發(fā)生喘振立即將風機動葉控