锅炉风机结构原理及维护要点

1、锅炉风机结构原理锅炉风机结构原理及维护要点及维护要点 设备部锅炉室设备部锅炉室 康正文康正文 2014年年07月月1、烟风系统流程、烟风系统流程及及主要风机的布置主要风机的布置3、国内、国内主要风机生产厂家主流风机特点主要风机生产厂家主流风机特点2、烟风、烟风系统中风机的系统中风机的实际运行实际运行环境对比环境对比要要 点点 内内 容容风烟风烟系统综述系统综述 风烟系统是锅炉保证燃烧运行的基本系统，其中三风烟系统是锅炉保证燃烧运行的基本系统，其中三大风机（包括一次风机）的电耗占厂用电率大风机（包括一次风机）的电耗占厂用电率的的30%左左右右（环保改造后）（环保改造后），其基本功能是其基本功能是

2、:向锅炉炉膛提供向锅炉炉膛提供一定风量一定风量,使煤粉在炉膛内达到充分燃烧；使引风量使煤粉在炉膛内达到充分燃烧；使引风量与送风量相适应与送风量相适应,保持炉膛负压在规定的范围内；将保持炉膛负压在规定的范围内；将充分利用后的炉膛内燃烧产物经除尘处理后抽入烟囱排充分利用后的炉膛内燃烧产物经除尘处理后抽入烟囱排向大气向大气。向向磨煤机输送温度适当的热风（一次风），磨煤机输送温度适当的热风（一次风），使燃料在研磨过程中得到干燥，并将煤粉送至煤粉喷咀。使燃料在研磨过程中得到干燥，并将煤粉送至煤粉喷咀。 风机是火力发电厂中的关键辅机，轴流风机因效率高和能耗低而被广泛采用。在实际运行中，不少电厂因轴流风机特

3、别是动叶可调轴流风机的可靠性差，频频发生故障，导致电厂非计划停机或减负荷，影响了机组发电量。90年代以前，我国大型电站(125 MW及以上)锅炉风机引起的非计划停机和非计划降负荷较频繁，据统计，在125 MW、200 MW、300 MW及600 MW机组中，按电厂损失的等效停运小时算，送、引风机均排在影响因素的前10位，与发达国家的差距较大。 大气送风机扫描风机（冷却风）一次风机暖风器炉膛大风箱（二次风）火焰监测器空预器（热风）一次冷风密封风机磨煤机（煤粉）燃烧器炉膛空预器电除尘引风机烟囱脱硫区送风机送风机 一次风机一次风机引风机引风机密封风机密封风机介质类别空气空气烟气空气入口压力无压无压负

4、压正压出口压力正压正压正压正压介质温度常温常温100-150 *常温*维护要点：1、一次风机、送风机需要注意轮毂及通流部分的自然锈蚀、液压执行机构及轴承箱油系统的渗漏情况；2、引风机需要注意轮毂及通流部分在内的所有构建的烟气腐蚀情况，叶片的磨损情况等；3、密封风机维护需要经常关注入口滤网，保持畅通，阻力增加后及时更换。 岱海岱海电厂正在运行及使用过的电厂正在运行及使用过的风机基本上囊括风机基本上囊括了国内各大生产厂家的主要形式风机，上海鼓风机了国内各大生产厂家的主要形式风机，上海鼓风机厂的一级、两级动叶可调轴流风机、豪顿华工程有厂的一级、两级动叶可调轴流风机、豪顿华工程有限责任公司生产的两级动

5、叶可调轴流风机、成都风限责任公司生产的两级动叶可调轴流风机、成都风机厂的机厂的AN型静叶可调脂润滑混流风型静叶可调脂润滑混流风机（已技改为机（已技改为上鼓两上鼓两级动叶可调轴流风机）级动叶可调轴流风机）、豪顿华工程有限公豪顿华工程有限公司生产的强制循环静叶可调混流风机（司生产的强制循环静叶可调混流风机（已技改为豪已技改为豪顿华两顿华两级动叶可调轴流风机）以及沈阳高科生产的级动叶可调轴流风机）以及沈阳高科生产的离心式密封风机。离心式密封风机。 国内主要风机生产厂家主流风机特点国内主要风机生产厂家主流风机特点动叶可调轴流动叶可调轴流风机风机性能特点及结构特点性能特点及结构特点1)性能特点动叶可调轴

6、流风机，因为它在运行中可以调节动叶片的安装角，其工况范围不是一条曲线，而是一个面。所以流量变化范围大及高效率运行区宽广。对于大容量机组，特别是大容量变工况机组采用动叶可调轴流式风机，其节能效果非常显著，降低运行成本。2)结构特点动叶可调轴流式送风机一般包括：进口消音器、进口膨胀节、进口风箱、机壳、转子、扩压器、联轴器及其保护罩、调节装置及执行机构、液压及润滑供油装置和测量仪表、风机出口膨胀节、进、出口配对法兰。电动机通过中间轴传动风机主轴。上海鼓风机厂有限责任公司动调风机布置上海鼓风机厂有限责任公司动调风机布置 上鼓厂动调风机液压缸与动叶执行机构连接示意上鼓厂动调风机液压缸与动叶执行机构连接示

7、意上鼓厂动调风机轴承箱轴承布置示意上鼓厂动调风机轴承箱轴承布置示意上鼓厂动调风机转子总成示意上鼓厂动调风机转子总成示意豪顿华动调风机布置豪顿华动调风机布置豪顿华动调风机液压调节装置豪顿华动调风机液压调节装置豪顿华动调风机液压缸装置油路截面豪顿华动调风机液压缸装置油路截面液压调节系统包括一调节装置（安装在叶轮上），和一单独的中心油站。减压阀位于油泵的压力侧。调节组件包括一静止的差动柱塞（10）和液压缸（11），通过支撑轴颈（13）和调节盘（14）将运动传输给叶片。液压缸（11）的一端构成调节阀（05）的阀体。调节阀和节流孔（12）及槽孔（07）一起将油泵的压力降至大气压。整个调节装置中，不论调节

8、阀在任何位置，油都在整个系统中循环流动，通过冷却器的冷却，该调节装置可以用在环境温度较高的场合。豪顿华动调风机液压调节装置豪顿华动调风机液压调节装置为确保两个方向的移动速度相等，液压油通为确保两个方向的移动速度相等，液压油通过槽孔（过槽孔（08）流入活塞（）流入活塞（10）面积较大一侧）面积较大一侧的压力室。当槽孔（的压力室。当槽孔（07）关闭时即打开槽孔）关闭时即打开槽孔（08）。移动阀门永远达不到）。移动阀门永远达不到“全开全开”和和“全闭全闭”位置。在平衡点附近阀门的扰动很小位置。在平衡点附近阀门的扰动很小，因为稍有扰动就会引起活塞叶轮侧压力室，因为稍有扰动就会引起活塞叶轮侧压力室的压力

9、改变从而导致液压缸（的压力改变从而导致液压缸（11）移动。）移动。弹簧（弹簧（09）消除了外调节臂（）消除了外调节臂（06）和阀门（）和阀门（05）之间的间隙。为抵销弹簧（）之间的间隙。为抵销弹簧（09）对伺服）对伺服电机的作用力，采用了平衡配重。电机的作用力，采用了平衡配重。豪顿华动调风机液压调节装置豪顿华动调风机液压调节装置豪顿华动调风机轴承箱轴承布置示意豪顿华动调风机轴承箱轴承布置示意动动叶可调风机的扰动叶可调风机的扰动 自动系统导致的非目的的周期性调节运动称为扰动自动系统导致的非目的的周期性调节运动称为扰动。扰动的原因有自控的敏感度过高、周期性压力变化及。扰动的原因有自控的敏感度过高、

10、周期性压力变化及锅炉燃料的不平稳等。锅炉燃料的不平稳等。 通常扰动很小，但有时也能达到几度，频率达到每分通常扰动很小，但有时也能达到几度，频率达到每分钟钟 60 次。另一方面，正常调节控制为非周期性调节，只次。另一方面，正常调节控制为非周期性调节，只朝一个方向转动调节臂以达到增大或减小风机负载的目朝一个方向转动调节臂以达到增大或减小风机负载的目的。的。 扰动产生疲劳应力，降低元件（包括自动化元件）扰动产生疲劳应力，降低元件（包括自动化元件）的寿命，特别是对叶柄轴承有较大的损害。降低扰动的的寿命，特别是对叶柄轴承有较大的损害。降低扰动的最好办法是调整自动化系统，使得仅有运行锅炉所需的最好办法是调

11、整自动化系统，使得仅有运行锅炉所需的脉冲能传到风机的伺服电机。脉冲能传到风机的伺服电机。 由于在小范围调节叶片角（图由于在小范围调节叶片角（图A）和大角度调节（图）和大角度调节（图B）之）之间存在较大的差别，因而很难给出最大调节运动的次数。调节过间存在较大的差别，因而很难给出最大调节运动的次数。调节过程中为延长叶根的使用寿命，我们建议尽量减少调节运动次数并程中为延长叶根的使用寿命，我们建议尽量减少调节运动次数并确保只有必要情况下才可调节叶片。确保只有必要情况下才可调节叶片。动动叶可调风机的扰动叶可调风机的扰动2.42.4风机的失速和喘振风机的失速和喘振 轴流风机性能曲线的左半部具有一个马轴流风

12、机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头、和功率的大幅度脉动等不正的流量、压头、和功率的大幅度脉动等不正常工况，一般称为常工况，一般称为“喘振喘振”，这一不稳定工，这一不稳定工况区称为喘振区。实际上，喘振仅仅是不稳况区称为喘振区。实际上，喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象，而在该区域内定工况区内可能遇到的现象，而在该区域内必然要出现不正常的空气动力工况则是旋转必然要出现不正常的空气动力工况则是旋转脱脱流或称旋转失速。这两种不正常工况是不流或称旋转失速。这两种不正常工况是不同的，但是它们又有一定的关系。同的，但是它们

13、又有一定的关系。 轴流风机叶片前后的压差，在其它都不变的情况下，其压差的大小决定于动叶冲角的大小，在临界冲角值以内，上述压差大致与叶片的冲角成比例，不同的叶片叶型有不同的临界冲角值。翼型的冲角不超过临界值，气流会离开叶片凸面发生边界层分离现象，产生大面积的涡流，此时风机的全压下降，这种情况称为“失速现象” 如图。泵与风机进入不稳定工况区，其叶片上将产生旋转脱流，可能使叶片发生共振，造成叶片疲劳断裂。现以轴流式风机为例说明旋转脱流及其引起的振动。当风机处于正常工况工作时，冲角等于零，而绕翼型的气流保持其流线形状，如图示：当气流与叶片进口形成正冲角时，随着冲角的增大，在叶片后缘点附近产生涡流，而且

14、气流开始从上表面分离。当正冲角超过某一临界值时，气流在叶片背部的流动遭到破坏，升力减小，阻力却急剧增加，这种现象称为“旋转脱流”或“失速”。如果脱流现象发生在风机的叶道内，则脱流将对叶道造成堵塞，使叶道内的阻力增大，同时风压也随之而迅速降低。风机的叶片由于加工及安装等原因不可能有完全相同的形状和安装角，同时流体的来流流向也不完全均匀。因此当运行工况变化而使流动方向发生偏离时，在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同，如果某一叶片进口处的冲角达到临界值时，就首先在该叶片上发生脱流，而不会所有叶片都同时发生脱流。如下图示：假设在叶道2 首先由于脱流而出现气流阻塞现象，叶道受堵塞后，通过的流量减少，在该叶道前形成低速停滞区，于是原来进入叶道2 的气流只能分流进入叶道1 和3。这两股分流来的气流又与原来进入叶道1 和3 的气流汇合，从而改变了原来的气流方向，使流入叶道1 的气流冲角减小，而流入叶道3 的冲角增大，由此可知，分流的结果将