中国平煤神马集团平顶山朝川焦化有限公司 河南 平顶山 467500
摘要：作为“焦化心脏” 的煤气鼓风机在焦化生产过程中起着极其重要的作用。鼓风机是否稳定运行， 是否高效节能， 是否能适合焦炉煤气量的周期性波动， 对于煤气净化系统的稳定生产至关重要。
关键词：离心鼓风机；运行；处理方法；
鼓风机是焦化生产过程中比较重要的装置，又是耗电大户，其运行质量的好与差直接关系到焦化生产安全性，这对鼓风机运行可靠性及检修水平提出了较高的要求。
一、并联风机运行中遇到的问题
1.并联风机运行易发生喘振的原因。所谓喘振，是指轴流式风机性能与其所在的管路系统性能不协调时发生的一种气流振荡现象（即风量、风压等大幅度的纵向脉动）。实际上，轴流式风机在管路系统中的运行过程就是风机与管路两者互相协调的过程。若能协调平衡，则风机在某一位置稳定工作；一旦原有平衡被破坏，若能很快协调一致，即可继续在新的平衡位置稳定工作；若互相协调之后始终找不到平衡位置，后果就是管路中气流的来回振荡，即发生喘振。一般情况是：管路系统压力突然升高（或风机压力突然下降），此时风机以减小流量来提高压力（或管路系统压力随之降低），因此极易越过“马鞍型”曲线峰点，进入“喘振区”，发生“倒流”，使管路压力降落，风机流量增加，随之管路压力再次升高；管路压力的升高，使风机不得不与之协调，协调不一致的结果是再次越过“马鞍型”曲线峰点，进入“喘振区”，如此循环。与单风机喘振现象相比，并联运行轴流式风机的喘振实质是一样的，但此时两台风机之间没能互相匹配才是喘振的最常见诱因。所谓匹配，是指两台并联风机的几何结构、运行参数、操作等配合必须保持在合理范围内，否则不仅偏离经济区太远，而且其中某台风机极易进入“喘振区”而发生喘振。液力耦合器开度不一样，转速也不一样，针对某一动叶角度，不发生喘振时都有一定的最小风量和最大风压限制。当小流量风机流量减小到“马鞍型”曲线峰点之前时，则进入“喘振区”，喘振随之发生。
2.入口压力扰动因素。在2台增压风机并联运行的脱硫系统中, 对脱硫系统入口压力调节影响较大的外部扰动因素主要有两个: 一是机组运行工况的变化; 二是烟气旁路挡板门的开、关。同时, 由于2台增压风机并联运行,其共同的工作点会随着运行工况的变化而变化, 但因各自所受到的阻力不同, 会导致2 台风机的出力差异, 从而使得并联运行的增压风机出现抢风,即风机运行参数不平衡, 或者由于并机过程中操作不当而引起失速, 产生风机振动增大、运行电流大幅波动、风机出力明显下降等问题, 使脱硫系统入口压力调节特性变差, 导致增压风机运行不稳定和脱硫系统入口压力的内部扰动。上述两种扰动都会使并联增压风机的运行状态点发生偏移。如果2台增压风机的出力分配不均, 就会对增压风机的稳定运行造成冲击, 甚至影响脱硫系统的可靠、稳定运行。
二、处理方法
1.防喘振的处理方法。
（1）正确获得安全操作曲线。风机工作点与厂家提供的性能曲线上的失速极限线还有较大距离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过现场试验，根据失速时的风量、风压等数据对原失速极限线进行修正，发现现场风机的失速区域大于厂家提供的失速区域，因此，根据修正的失速极限线重新设定防喘振安全操作线后，实现了对风机喘振的准确防控。
（2）并联运行轴流式风机的风量匹配。1）增大风量和降低风压有利于风机离开“喘振区”。但要注意，两者是相互制约的，如增大风量的同时使得风压超限，亦会发生喘振；而此时若减小动叶开度，虽然风量有所下降，但风压也下降，即在小动叶开度下风量和风压仍可控制在安全范围内而避开“喘振区”。某焦化厂两台并联运行的一次风机，一台因故障停机。重新启动并联时，喘振信号来，随即风机跳闸而不能并入。此时另一台正常运行，母管风压正常。通过分析并进行试验后，并联成功。过程如下：并联前，关闭风机动叶，同时关闭“启动”风机出口风门，否则“运行”风机的倒风将使喘振保护动作而无法启动；当启动风机达到额定转速后，打开出口风门，并逐渐打开动叶，同时将运行风机动叶角度关小，此过程注意两风机风量的匹配，既要保证系统负荷，又要防止喘振发生；最后两台风机动叶开度、电流等相同时，并联完成。需要指出，并联时单台风机工况点压力至少低于风机失速极限线压力10%，即应处于防喘振安全操作线区域，否则将发生喘振。
2）管路系统阻力增大，其特性曲线上扬，使得两台并联运行风机的风量不匹配，从而发生喘振现象。当喘振发生时可考虑调整管路系统的性能曲线使两台并联风机的风量匹配，如管路出口风门挡板开度增大以减小管路阻力，使其性能曲线下移等。
2.入口压力控制方案。为了使脱硫系统入口压力能够自动适应主机组锅炉负荷的变化, 并且保证在关闭、开启旁路挡板门过程中不对主机组的稳定运行造成影响, 提出以下控制思路:取锅炉总风量或锅炉负荷作为脱硫系统入口压力控制器调节回路的前馈, 保证风机调节导叶(动叶或者静叶)在主机组升降负荷时能快速动作, 以适应机组负荷的快速变化, 维持脱硫系统入口压力稳定, 并且不影响主机组锅炉负压调节。同时, 为了保证在脱硫系统入口压力控制设为自动的情况下, 运行人员能够灵活自主地调节、分配2台风机的出力, 在控制调节回路中设置了偏置模块。在脱硫入口压力控制系统的作用下, 锅炉总风量的扰动得到了很好的抑制, 在系统负荷发生变化时, 保证了脱硫系统入口压力的稳定。在脱硫入口压力控制系统投入自动时, 通过偏置模块的作用, 可以有效调节、平衡2台并联运行增压风机的出力。
三、注意问题
1.对风机的检修与维护, 主要是按计划按时间进行检修检测与维护, 根据风机停机前的运行状况和反馈的数据逐一检测并记录, 确保定修质量关。风机在定修完成上盖前转子叶轮( 非不锈钢) 涂上防腐油, 同时, 管理部门应不定期的抽查风机的维护情况, 如盘车情况、润滑油的质量情况和高压电器维护情况, 以便为风机在下一个运行周期中, 打下安全可靠的基础。我厂至今, 焦炉煤气鼓风机的故障停机率为0, 而煤气鼓风机的一次开机成功率为100%。因此这种计划性检修检测与维护, 局部项修和调整, 并没有“过剩维修”, 而相反, 减少了设备大中修次数和费用, 由于转子和轴承等的改进使之耐用, 维修费用也逐年下降。
2.主轴与瓦的检查。轴径与轴瓦接触表面的检查, 有轻微划痕时, 可用抛重新抛亮; 检查轴承, 巴氏合金瓦是否有裂纹、脱落离胎等现象。风机时发现转子轴径与轴瓦均有涡损的现象, 后来, 修复了轴径, 更换了轴瓦,使风机运行了一个周期。用塞尺测量其喷油口与转子平行盘的间隙是否有变化, 一般未换转子和止推轴承不必调整。增速机低速轴与电机主轴的同心度±0.03; 增速机高速轴与风机转子的同心度±0.02; 其精度的好坏直接影响机组的安全运行和振幅的大小。同时整体安装具有一定的“扬度”, 电机尾端和风机转子前端用精度水平仪检测应高出一格。
煤气鼓风机作为重点设备之一， 其运行状态和检修维护一直是焦化厂设备检修工作的重点。当然鼓风机机组是个复杂的系统，涉及机械、电气、自控等各个方面，对其故障的精确检测和判断还需要技术人员不断积累经验和改进技术。
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[4]等旺群,高德平.转子动力特性及动平衡研究综述[J].燃气涡轮试验与研究,2017(21).
论文作者:路超, 李保乐
论文发表刊物:《科技新时代》2018年7期
论文发表时间:2018/9/21
标签：风机论文; 风量论文; 压力论文; 管路论文; 鼓风机论文; 系统论文; 风压论文; 《科技新时代》2018年7期论文;