(阜阳华润电力有限公司 安徽阜阳 236158)
摘要:影响风机效率原因很多，叶轮磨损、烟道堵灰、空预器漏风、烟道漏风等都将导致引风机出力降低。
关键词:电流 阻力
1 概述
湖南某电厂引风机为AN28（19）+KSE型静叶可调轴流式引风机，其结构形式为单个叶轮前、后置导叶，叶轮由许多相同翼型的叶片径向排列成彼此间距相等的叶栅，为了获得较高的相率，叶片做成扭曲型。#2炉引风机204B修前，在同等工况下平均比#1炉单台引风机高出20A电流，最大负荷时单台高出40A。
2分析
前置导叶的工作原理是，在设计工况下，流体进入导叶后产生于叶轮旋转方向相反的旋转速度，流体经过导叶后的流动方向是轴向的。如流量有变化，则前导叶的叶片可相应的旋转，流量减小时向叶轮旋转方向转动，流量增大时向相反方向转动，这样可以适应流量在较大范围内变化，而且有较高的效率。前置导叶在变工况时，起到调节挡板的作用。
从叶轮流出的气流为螺旋状沿轴向流动，这个气流运动可以分解为沿轴向的运动和圆周方向的运动。沿轴向的运动时我们需求的，但圆周方向的运动时一个能量损失。为了减少能量损失，回收圆周方向的能量，在叶轮出口端装置了后置导叶。后置导叶是静止不动的，气流在叶轮的进口是轴向的，经过叶轮的旋转运动，气体获得了能量，而后再进入导叶。导叶的进口角与轴向一致，所以气流从导叶流出时也是轴向的。这样气流的圆周运动分量在导叶中完全转换成轴向运动。
但是，气流流向导叶进口的时候，将产生气流装机和漩涡损失，这种能量损失带来风机效率的降低。同时，在后导叶的根部（外环处）。由于气流在旋转叶轮顶部的圆周速度远大于叶根处的圆周速度，气流对后导叶根部的撞击是最剧烈的，这部位最容易被磨损。当某叶片后导叶因磨损而发生断裂时，导叶发生扭转，增加了流道阻力，同时气流的圆周速度无法转换成轴向速度，造成了能量的损失。在断裂导叶的流道处，气流的流动是漩涡、紊乱的，不仅风机的效率大幅降低，还使机壳的振动加剧，噪声增大。
在高负荷情况下，200MW-320MW之间，#2炉引风机比#1炉引风机电流高处20-35A。
根据同等流量采集数据，对照风机性能曲线。#1炉引风机比#2炉引风机效率略高， 320MW负荷时，#1炉风机效率为A引风机效率为59.1%，B引风机为59%。#2炉A引风机为56%，B引风机为57%。
影响风机效率原因很多，叶轮磨损、烟道堵灰、空预器漏风、烟道漏风等都将导致引风机出力降低。在实际运行中，煤种变化也会引起风机风量和压头的变化。
3、实施方案
3.1通过检查发现以下问题影响风机效率：对进出口挡板、静叶进行检查，开度与就地吻合。
3.2对后导叶进行检查，有磨损。
前期因除尘器旁路泄漏对风机叶轮、后导叶进行了多次更换。旁路封闭后后导叶没有进行更换，从检查情况看，部分后导叶根部磨损，磨损导致风机出力下降。
#1炉引风机机壳间隙进行测量值基本在7-7.5mm。
按规定，引风机叶轮与机壳之间的间隙应为风机叶轮的1.5‰，这样既可防止由于热膨胀及离心力导致叶轮直径增加而使叶轮与机壳相碰事故的发生，还可以最大程度地将减少风机叶轮顶端由于气体紊流而产生的损失,以叶轮直径为3m的风机为例叶轮间隙留4.5mm为宜。
测量示意图
风机效率=输出功率P2/轴功率P1
P1=πTn/30000。对机组60%、80%、100%负荷工况下数据收集，计算#1炉A引风机和#2炉A引风机效率。㊟1
进行对比分析：
60%负荷工况下#1炉A引风机效率为：731.18/2*（2121.1+100）/1000*3600/577.01=39%
#2炉A引风机效率为：1107.48/2*（2218.9+90）/1000*3600/728.92=48.72%
100%负荷工况下#1炉A引风机效率为：1115.15/2*（3192.2+250）/1000*3600/1224.95=43.52%
#2炉A引风机效率为：1347.89/2*（3336.1+400）/1000*3600/1619.24=43.19%
80%负荷工况下#1炉A引风机效率为：948.12/2*（2700.1+160）/1000*3600/883.49=42.63%
#2炉A引风机效率为：1214.28/2*（2643.2+240）/1000*3600/1044.66=46.55%
上述测点数据采集，部分数据需要重新进行校正，如总风量测点等需要校正后再进行风机效率计算。同时依据上面检查情况，准备申报引风机机壳两套，在204B修中进行更换，如遇临停时间长，对磨损后导叶进行更换，对机壳进行修复。
㊟1输入功率P1的单位是kW，转矩T的单位是N.m，转速n的单位是r/min。
输出功率P2=Qp/1000*3600，Q是流量，单位为m3/h，p是全风压，单位为Pa(N/m2)。
输入功率P1的单位是kW，转矩T的单位是N.m，转速n的单位是r/min。输出功率P2=Qp/1000*3600，Q是流量，单位为m3/h，p是全风压，单位为Pa(N/m2)。
设备检修, 机壳尺寸设计为2650mm，叶轮为2642mm。实测两台炉引风机机壳均磨损变形严重，A引风机叶轮2632mm，机壳为贴焊，间隙最大2660mm，B引风机机壳2660-2670mm,叶轮为原修复叶轮为2644mm。
A引风机检修情况：B侧引风机叶轮更换至A侧，叶轮直径接近2644mm。机壳用弧形板重新制作，保证机壳与叶轮间隙为3-6mm之间，检修完成。风机试转，变频工况，静叶开度100%，风机转速975转，振速为1.8mm/s，2.6mm/s，电流为295A，合格。B引风机检修情况：此风机更换新机壳尺寸为2650mm，旧叶轮尺寸为2632mm，从A引风机拆卸后返厂修复。叶轮和机壳顶隙3-6mm。B引风机试转，振速12mm/s，进行动平衡校正。试配重500克，重新进行试运调试，最终配重重量1000克。变频启动转速800，静叶开度100,振速1.6mm/s，2.4mm/s。转速900，静叶开度100，振速2.9mm/s，3.2mm/s。电流最大280A，运行合格。
3.3技术部锅炉专业对#2炉低温省煤器进行了内部检查，对受热面管道进行测厚，厚度均正常。检查发现空预器后低温省煤器受热面正常，而增压风机前低温省煤器受热面发现雪白色物质，厚度约为1MM，如图。
停机后除尘器进行密闭保养，电加热全部投用。除尘器温度降至80度以下开始清灰，清灰时间24小时，压力70Kp左右。14日进行检查布袋情况如上图。现要求运行人员调整压力至80Kp进行24小时清理。清理完毕再对布袋进行检查。
3.5可能存在烟道积灰现象。烟道积灰对烟气流量的影响是双重的。一方面，烟道内存在积灰会引起阻力系数增大;另一方面，积灰又会引起流通面积的减少，，积灰同样能导致烟气流量的减少。目前#2炉引风机运行时间比#1炉运行时间要长，随着运行时间的增加，当带灰的烟气流经各个受热面时，部分灰粒会沉积到受热面上形成积灰。积灰使烟道堵塞，增加烟道的流动阻力，阻碍烟气的正常流动。2台炉都在前300MW-320MW机组负荷时，#2炉烟气阻力比#1炉机组阻力大了将近200Pa。在机组负荷不变的情况下，导致引风机压头增加，当机组负荷增大到一定程度时，引风机就有可能出现出力突然下降现象。
#1炉风烟系统（320MW）
3.6引风机出口烟道布置不合理，我司引风机出口烟道布置方式均为垂直接入烟道母管混合后进入烟囱，由于烟道没有圆弧过渡，内部也没有安装导流板，使烟气在烟道内的流动情况非常复杂。当1，2号机组（共用一个烟囱）运行时，在1A／2A，2A／2B引风机出口烟道的外侧形成了涡流，
在两侧引风机出口烟道和烟道母管汇入口之间也形成涡流，阻碍了烟气的正常流通，增加了烟道内的阻力。引风机排出的烟气不易顺利排出进入烟囱。机组带高负荷时，引风机的出力增加到一定程度，排出到烟道母管的烟气不能被烟囱抽，引风机出口形成不了负压，就导致引风机出力突然下降。，当1，2号机组仅有1台机组运行时，烟气流量小，在烟道内的阻力相对也较小，引风机出口负压大，也就不易出现引风机出力下降的现象。#1炉104B检修时，就发生烟囱拔向力不够，烟气倒流的现象，这种情况是可能存在的。由此可见，引风机出口烟道布置不合理，也是引风机出力降低的主要原因。
5、结论
经过检修后，在同等工况下，两台炉引风机电流相对接近，同等工况下电流偏差在10A以内，同比修前2A、2B引风机满负荷降低电流约30A，180MW负荷降低电流约15A，达到降低电流目的
成本核算：
1、两台引风机检修费用人工费用及材料费用接近55万元。
2、修理后引风机电流下降，,按平均负荷降低电流20A计算。估算年节电为（2800KW/330A）*20A*2台*5200小时=1764848.49 kwh*（0.4979元/10000）=87.9万，半年左右即收回成本（增加机组带负荷能力所影响的效益未包括在内）。
论文作者:王伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
标签：叶轮论文; 引风机论文; 风机论文; 机壳论文; 烟道论文; 效率论文; 烟气论文; 《电力设备》2017年第35期论文;