AP系列动叶可调轴流风机工作原理介绍

AP系列动叶可调

轴流通风机AP风机技术引进概况

根据我国电力工业的迫切需要,上世纪九十年代中期，分别对世界上各大著名的风机制造商的动调风机技术进行了调研对比，最终选择引进了代表着国际上最先进的动调轴流风机的设计、制造技术水平的德国KKK公司的AP动调轴流风机专有技术（简称AP风机），AP风机在世界各国享有很高的声誉。1998年成都电力机械厂和德国KKK公司联合制造的首批AP风机在广安电厂一期2×300MW机组投入运行，至今投运了7年多，运行情况良好，得到了用户的高度赞赏，现我厂AP风机业绩已有一百五十多台，最大型号为平顶山姚孟电厂（2X600MW）的增压风机AP1-47。AP动调轴流风机的名称、定义

AP1(2)-37/201

叶型类别

轮毂代号

机号（叶轮公称直径）

级数（1：单级，2：双级）

机翼型叶片轴流风机（axialfan）运行原理

AP动调风机由进气室、集流器、叶轮、后导叶、扩压器和动叶调节机构等组成。AP风机工作时，气流由进入风机进气室，经过收敛和导向，在集流器中收敛加速，再通过叶轮的作功产生静压能和动压能；后导叶又将气流的螺旋运动转化为轴向运动而进入扩压器，并在扩压器内将气体的大部分动能转化成系统所需静压能，从而完成风机的工作过程。

AP动调风机性能的调节，是通过液压调节系统来改变叶轮叶片（动叶）的工作角度而实现的。当动叶的角度改变时，其风量、风压、功率也跟着改变，也对应着一个不同的性能曲线，从而构成动调轴流风机的性能曲线型谱。

能量转换过程：

电机叶轮、后导叶、扩压器

电能机械能(流体)静压能和动能AP风机结构示意图进气箱

在气流进入叶轮前对其进行导向和收敛

将气体的动能转变为所需要的静压能扩压器

叶轮（转动组）

扩压器芯筒

联轴器（转动组）中间传动轴（转动组）

机壳叶轮外壳主轴承装配（转动组）液压伺服装置（转动组）后导叶

对叶轮送出的气流进行整流

转动组联轴器中间传动轴把电动机的动力传递给叶轮液压伺服装置叶轮主轴承装配将机械能转换为动能，对气体做功获得所需的动能和一定的静压能传递扭矩并支撑叶轮在压力油的作用下推动调节盘，带动曲柄实现动叶调节主轴承装配密封结构叶轮液压伺服装置叶片调节原理图分油原理图播放动画供油装置

系统及设备简图

AP风机控制功能图

增压风机供油装置

立体图其余各部件进出口膨胀节

、护轴管、活节等失速报警装置

在风机叶轮前机壳上设有一对差压取样管，与就地差压开关一起构成一套失速报警装置，其设定失速报警值为50mbar，当该压差值达到50mbar时，差压变送器将差压信号远传至DCS系统风机报警，此时通过DCS系统微调叶片开度，从而避开失速区，使风机回到正常工作区域运行。

振动测量装置

安装法一：测振探头安装在风机机壳中分法兰上，反映放大后的轴承振动值，在实现轴承振动监测的同时，也实现了喘振保护。安装法二：测振探头直接安装在风机主轴承箱壳体上，反映主轴承箱的振动值，在实现轴承振动监测的同时，也可实现了喘振保护。热工测点布置AP风机控制顺序图增压风机AP风机的PID图优越的气动性能

AP风机叶轮的设计是经过三元流计算和大量的试验研究后确定的。其中：叶片为三维扭曲等强度叶片；轮毂为独特的高效球面（如图）轮毂，使动叶在任何工作位置，其叶根间隙都保持不变，因而，叶轮的气流损失少，气动效率高，作功能力强，具有很高的压力系数和风量系数。气动效率高不同叶轮结构调节范围宽、效率高

AP风机动叶为机翼型（实心），能在－36°~+20°的范围内无级调节（其他技术动叶调节范围一般为－30°~+15°），因而其调节范围宽；尤其是AP风机性能曲线的等效线呈长椭圆分布且其长轴几乎与锅炉管网阻力曲线平行，因此，能保证TB点、BMCR点及ECR点均落在高效区内，特别适合于作带调峰负荷的锅炉机组的风机。

KKK具有完备的试验设备和最先进的测试方式，有丰富的机型，动叶与导叶叶型和轮毂比的优化组合，能高效复盖任何运行工况，从而反应度高，调节范围大，效率高，不易进入失速喘振区，运行安全性极高。结合性能曲线有效防止泄漏

一、控制油压低

AP系列动叶可调轴流风机与国际知名品牌同类产品相比，调节动叶的工作油采用的压力最低，因而对于防止泄漏、延长设备使用寿命、提高设备可靠性等问题，创造了更加优越的条件。用于300MW机组AP动调的调节油压仅13bar,在目前国际同类产品中是最小的，其他技术的动调的调节油压一般在25bar以上，增压风机调节油压一般为4-8WPa。原因：1、油缸在轮毂之外随轮毂一起旋转，故可以将油缸体积做大，就可降低油压；液压伺服装置的旋转密封放于动压头芯轴和外壳处而易解决；

2、独特结构（曲柄力臂短、关节轴承与铁基自润滑滑块、平衡锤结构独特、叶柄与曲柄轴系精巧）能有效克服动叶关闭力矩和调节力矩，使得控制油压最低。二、独特密封技术

油缸和主轴承箱的独特密封技术。叶片的可选择性

AP动叶可调轴流风机针对不同的工作条件，可提供铸铝、锻铝、球墨铸铁和锻钢的动叶片（在国内铸造技术不太稳定的情况下，我厂一般推荐航空锻铝和锻钢的动叶片）。防止叶柄轴及曲柄轴承卡涩的措施

专门针对脱硫增压风机叶柄轴进灰、卡涩、腐蚀等问题，设计了KKK技术所独有的精巧的双重密封结构，有效解决叶柄轴进灰、卡涩、腐蚀等问题。曲柄组与中介环结合处采用关节轴承和滑套，滑套材质为铁基干润滑轴承合金，其为自润滑，无需润滑油脂，从而保证结合处的转动始终灵活和准确。增压风机叶片安装及调节开度的一致性

叶柄轴与曲柄组用键定位及传力、叶柄轴上的定位键与叶片安装0°角的精确定位、叶柄轴转动中心与滑块中心的精确定位来确定了所有叶片安装角度及调节开度的一致性，安装时无需调节叶片安装角度的专用工具（而有些其他技术的叶柄轴与曲柄组用螺母联结，无键定位，故需调节叶片安装角度的专用工具）。技术先进性的保证

我厂已与德国KKK公司成立合资公司，从而动静调风机的技术先进性和可靠性有了根本的保障。KKK公司为我厂提供的技术支持担保函KKK公司为我厂提供的技术支持担保函译文

德国AktiengesellschaftKuhnle,Kopp&Kausch公司（以下简称KKK）愿意与成都电力机械厂（以下简称CPMW）就为中国境内电厂提供AN系列静叶可调轴流风机和AP系列动叶可调轴流风机进行合作。KKK将至少提供a)AN系列转子的叶轮和主轴承装配给CPMW

提供用户要求的其它转子部件。b)AP系列转子部件及（油缸）尺寸为400，630和800的液压伺服机构。设计将按照KKK拟订的德国DIN/VDI标准执行。KKK在此保证KKK系统之AN系列及AP系列风机，具有最新技术和最高质量并且适用于电厂服务，风机选型将按照客户提供的设备规范执行。KKK将负责风机整个的选型、性能、技术参数和完整设计，并且保证风机在工程设计和技术上无缺陷。KKK将进一步对在供货范围内的原材料和生产工艺的完美负责。CPMW将确保在其供货范围之内所有的材料、劳力和机器设备均符合由KKK提供的图纸和技术规范的具体要求。CPMW将保证在其供货范围之内由KKK检验部分的材料和生产工艺的完美。（CPMW与KKK）双方的合作协议在中国长期有效。日期：2003年10月2日于FrankenthalAktiengesellschaftKuhnle,Kopp&Kausch公司

CEOKKK公司为我厂提供的技术支持担保函

(英文)总体对比表格

动叶可调轴流风机技术之间的对比

KKK动调轴流风机技术其他厂家动调轴流风机技术备注1气动性能风机等效线呈长椭圆形分布，其长轴几乎与系统管网阻力曲线平行，风机运行效率高，结构合理，叶轮气流损失小，气动效率高，具有较高的的压力、流量系数高，所以风机型号及尺寸较小，重量轻。压力、流量系数较低，在相同参数情况下选型，风机型号、尺寸偏大，重量重。

2叶片调节角度-36°～20°，调节范围宽，调节精度高，调节性能好。-30°～15°调节范围较窄，调节精度较低，调节性能一般。

3叶柄采用42CrMo精密锻件。抗拉强度高，结构合理，有径向和推力球轴承分别承受离心力和调节控制力，灵活、轻巧不需维护加油；有精确定位件实现自动定位，不必逐一调整叶片角度。采用锻件，叶片需要逐一调整角度，工序复杂且精度不高。

4叶片材料为航空锻铝DL5，三维扭曲等强度叶片，精密锻造，强度高。铸铝件，材质疏松，易发生叶片断裂事件，使用寿命短。

5轮毂采用35CrMo锻钢件，独特的高效球面轮毂，使动叶片在任何转动角度，其叶根间隙都保持不变，密封性好，效率高；且叶片迎风面设有减小气体流动的阻流鼻，叶轮流动损失小，气动效率高。普通低碳钢焊接结构件，圆柱面轮毂，与叶片底部间隙大，密封性差，叶轮流动损失大。

6壳体厚度较厚，结构刚性好刚性好，运行稳定、振动小较薄，刚性一般。

7油泄漏控制油压小于20bar，对液压件要求较低，从根本上降低漏油的可能性。德国KKK原装进口油缸，缸径大，油压低，采用油压卸载、回收及多重密封，防渗漏性能十分可靠，杜绝油泄漏事件。控制油压35bar，对液压件要求高，国产油缸，密封性能较差，无法杜绝漏油。有大量漏油报告。

8平衡锤无平衡锤，由合理的内部结构及油压平衡叶片关闭力矩，转动惯量小，大大减轻轴承实际承载，提高其使用寿命。每个叶柄轴上均设平衡锤，用以平衡叶片产生的回复力矩，离心力大，体积大，转子转动惯量大，影响轴承、电机使用寿命。

9轴承座风机驱动端无轴承座，而在叶轮端设一整体轴承座，该轴承座嵌装于机壳导流筒内，安装检修非常方便。老式结构，为早期引进技术。

10检修检修时只需拆吊出上半部机壳（约2000kg左右），即可拆除中间轴完成轴承座的安装与拆卸，安装时由膜片式联轴器直接找正，简单方便。检修过程及拆装方式较复杂。

良好的可靠性指标2002年、2003年、2004年中电联“电力可靠性指标发布”

制造厂家

统计台数（台）运行系数（%）可用系数（%）非计划停运率（%）设备因素影响

非停小时*%**上海鼓风机厂33380.82193.8340.0934.3766.87沈阳鼓风机厂22977.51792.7210.0753.2864.68成都电力机械厂11482.8994.8770.0331.3756.65俄罗斯5274.00792.6640.0764.6294.07美国3090.34295.8780.0110.1618.53武汉风机厂2671.7395.5920.063.1282.65日本三菱（MHI）2285.35293.0350.0020.000.00德国2083.09392.9750.0211.51100.00捷克1281.78994.2820.0110.79100英国1279.30793.2210.0050.1445.