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防止鍋爐一次風(fēng)機 “搶風(fēng)” 技術(shù)

發(fā)布時間：2021-03-03

防止鍋爐一次風(fēng)機“搶風(fēng)&dquo;技術(shù) 摘要：針對我國大型電站鍋爐直吹式制粉系統(tǒng)一次冷風(fēng)機常出現(xiàn)的“搶風(fēng)&dquo;現(xiàn)象，進行了較深入的研究分折。所謂的“搶風(fēng)&dquo;是指：兩臺并聯(lián)運行的風(fēng)機中，流量(電流)相差較大，而在試圖通過風(fēng)機調(diào)節(jié)機構(gòu)將流量調(diào)平時，卻發(fā)生較大流量風(fēng)機的流量突然減小，而較小流量風(fēng)機的流量又迅速增大，始終無法調(diào)節(jié)到較一致的現(xiàn)象。如運行時處理不當(dāng)，輕則造成機組負(fù)荷降低，重則造成機組負(fù)荷為零。因此，如何避免一次風(fēng)機“搶風(fēng)&dquo;，就成為電廠極為關(guān)注和亟待解決的問題。在分析直吹式制粉系統(tǒng)運行特點和一次風(fēng)機運行特性后指出：兩臺并聯(lián)一次風(fēng)機發(fā)生“搶風(fēng)&dquo;現(xiàn)象的主要原因是其中一臺風(fēng)機進入了“失速&dquo;狀態(tài)。并從一次風(fēng)機的選型設(shè)計和運行控制兩個方面提出了防止一次風(fēng)機失速的一系列技術(shù)措施和方法。 0引言隨著我國火力發(fā)電機組單機容量的不斷增加和節(jié)能減排要求越來越高，一次風(fēng)機采用雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機成為首選。為提高風(fēng)機在低負(fù)荷下的運行效率，在選型設(shè)計時降低了風(fēng)機的出力裕量；原采用離心式一次風(fēng)機的電廠，也紛紛將進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)改為變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)(其中尤以變頻調(diào)節(jié)最多)。但一次風(fēng)機發(fā)生“搶風(fēng)&dquo;的現(xiàn)象也增多起來，嚴(yán)重威脅著發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行。所謂的“搶風(fēng)&dquo;是指：兩臺并聯(lián)運行的風(fēng)機中，流量(電流)相差較大(或一臺流量突然減小而另一臺的流量由于自動控制原因而迅速增加，甚直造成電機超電流而跳閘)，運行時試圖用增大較小流量風(fēng)機開度和減小大流量風(fēng)機開度的辦法將兩臺風(fēng)機流量調(diào)平，但較小流量風(fēng)機的流量卻突然大幅度增加，而較大流量風(fēng)機的流量同時大幅度減小，兩臺風(fēng)機的流量始終無法調(diào)到較一致的現(xiàn)象。如運行人員處理不當(dāng)，輕則引起跳停部分磨煤機而降低機組負(fù)荷，重則造成磨煤機全停、鍋爐MFT（總繼料跳閘）動作而機組負(fù)荷為零。因此，如何避免一次風(fēng)機“搶風(fēng)&dquo;就成為電廠尤其是己發(fā)生過“搶風(fēng)&dquo;現(xiàn)象的電廠極需防止和解決的問題。 1兩并聯(lián)一次風(fēng)機發(fā)生“搶風(fēng)&dquo;現(xiàn)象的原因大型燃煤電站鍋爐的制粉系統(tǒng)，除燃用褐煤外，均采用中速（或雙進雙出鋼球）磨煤機正壓直吹式系統(tǒng)。該制粉系統(tǒng)通常一臺鍋爐配有多臺磨煤機，但絕大多數(shù)只配兩臺一次冷風(fēng)機并聯(lián)運行供各磨煤機的通風(fēng)。由于采用該制粉系統(tǒng)的鍋爐一次風(fēng)系統(tǒng)總阻力較大，需一次風(fēng)機的壓力達15kPa左右，比轉(zhuǎn)速較低，只有采用高壓離心式通風(fēng)機和雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機才能滿足要求。此兩種風(fēng)機均在在失速(不穩(wěn)定)區(qū)，且雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機的失速區(qū)還較大。當(dāng)一次風(fēng)機選型不合理或運行操作不當(dāng)造成在某一負(fù)荷下，一次風(fēng)系統(tǒng)所需總風(fēng)量小于所需兩臺一次風(fēng)機工作壓力下不失速的流量之和時，必將造成一臺風(fēng)機失速。此時，如機組負(fù)荷不降低，制粉系統(tǒng)需要的通風(fēng)總量和阻力也不會變，則兩臺一次風(fēng)機不可能都不失速，如因系統(tǒng)擾動使失速風(fēng)機脫離失速，流量突增，另一臺不失速風(fēng)機必將落入失速區(qū)運行，流量驟降，即發(fā)生“搶風(fēng)&dquo;。大型機組正常運行時，兩臺一次風(fēng)機為自動控制，當(dāng)一臺風(fēng)機失速導(dǎo)致其流量和壓力突然降低時，另一臺風(fēng)機在自動控制下將增大開度(調(diào)節(jié)葉片角度或轉(zhuǎn)速)，該風(fēng)機的流量和壓力迅速增加，如不及時切換為手動操作，甚直可能超過驅(qū)動電機額定電流而跳停該風(fēng)機。由上分析可得出，兩并聯(lián)一次風(fēng)機發(fā)生“搶風(fēng)&dquo;現(xiàn)象的根本原因是其中一臺風(fēng)機在失速狀況下運行。 2雙級動葉調(diào)節(jié)一次風(fēng)機性能特征圖3為某廠雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式一次風(fēng)機的性能曲線及各設(shè)計運行工況點。由圖可見，該類型風(fēng)機的壓力特性線在動葉角度較大時較平坦，而在動葉角度較小時則較陡。對于一次風(fēng)機，往往因考慮煤質(zhì)變差等情況導(dǎo)致其設(shè)計參數(shù)(TB工況)的富裕量較大，造成實際運行在動葉開度較小區(qū)域。如下圖所示選型結(jié)果，TB工況下動葉角度約為67.5°，此時壓力特性較平坦。BMCRR工況的動葉角度在50°左右，壓力特性線己很陡，THA和75%THA工況的動葉角度分別約46.5°和約43°，風(fēng)機壓力特性更陡。裕量較小而流量失速裕量較大。隨著動葉角度的減小，壓力特性線變陡，則壓力失速裕量增大而流量失速裕度減小。圖中從TB工況點到THA工況點的壓力失速裕量由9.5%增至18.6%，流量失速裕度卻由14.6%降至11.5%，流量失速裕量絕對值約由23.6m3/s降至約11.1m3/s，下降了一倍多。這就是雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機在正壓直次式制粉系統(tǒng)中的獨特運行特性3一次風(fēng)機所在直吹式制粉系統(tǒng)運行特點正壓直吹式制粉系統(tǒng)的磨煤機為多臺，隨鍋爐負(fù)荷的降低，其調(diào)節(jié)手段除減小各臺磨煤機給煤量外，最主要最經(jīng)濟的調(diào)節(jié)手段是通過減少投運磨煤機的臺數(shù)而盡可能維持運行磨煤機的最佳出力。相應(yīng)的一次風(fēng)機運行壓力隨機組負(fù)荷的降低下降較慢，而流量隨投運磨煤機數(shù)量的減少成梯級跳躍下降。這是正壓直吹式制粉系統(tǒng)運行的一個特點。 4動葉調(diào)節(jié)軸流式一次風(fēng)機在啟、停磨和跳磨時昜失速的機理如上節(jié)分析，當(dāng)制粉系統(tǒng)停運一臺磨煤機，一次風(fēng)機壓力下降較小，而風(fēng)量下降很大。如從5臺磨運行到4臺磨運行時，一次風(fēng)機風(fēng)量將下降約1/5，由4臺磨運行到3臺磨運行時，一次風(fēng)機風(fēng)量將下降約1/4。如此大的風(fēng)量變化往往超過一次風(fēng)機動葉角度不變時的失速裕量，使一臺一次風(fēng)機落入失速區(qū)運行而發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，若控制不好可能進一步造成MFT動作而停爐。如前圖中，設(shè)倒數(shù)第二工況點為100%THA工況點，5臺磨煤機運行。此時一次風(fēng)機流量約96.1m3/s，動葉角度約46.5°，在該角度下的失速流量約85m3/s，即流量失速裕量約為 11.1m3/s。若在此運行工況下因故跳掉一臺磨煤機，則一次風(fēng)機流量將減少1/5(19.22m3/s)約為76.88m3/s。此流量己低于該動葉的失速流量（85m3/s），因此，若跳磨時立即關(guān)斷了磨煤機出口門而未能及時關(guān)小一次風(fēng)機動葉角度，則該一次風(fēng)機必定失速。反之在正常由5臺磨煤機減至4臺磨煤機運行的操作過程中，如在減小被停磨煤機通風(fēng)量過程中未及時關(guān)小一次風(fēng)機動葉角度，也會造成一次風(fēng)機失速。同樣在由4臺磨煤機過渡到5臺磨煤機運行的操作過程中，如過早或過快開大一次風(fēng)機動葉角度也有可能導(dǎo)致一次風(fēng)機失速。 5防止動葉調(diào)節(jié)軸流式一次風(fēng)機在啟、停磨和跳磨時失速的措施經(jīng)以上分析后提出，為防止動葉調(diào)節(jié)軸流式一次風(fēng)機在啟、停磨和跳磨時失速，需從以下幾個方面采取措施。 1）在設(shè)計改造階段的措施在選型設(shè)計時應(yīng)合理確定風(fēng)機的設(shè)計裕量，特別是流量裕量不可太大，使正常負(fù)荷下的風(fēng)機運行工況點在風(fēng)機效率較高、動葉角度較大、壓力特性線較平坦的區(qū)域。盡可能做到在任何工況下跳一臺磨煤機時不需關(guān)小動葉角度而不導(dǎo)致一次風(fēng)機失速。 2）在調(diào)試階段的措施由于在選型設(shè)計階段裕量確定受多種特殊因素（如煤質(zhì)變化）影響，往往偏大；軸流式風(fēng)機性能的特點之一是各動葉角度下的最高效率點均接近失速點，選型設(shè)計時考慮到風(fēng)機能耗水平，失速裕量不可能留得太大；設(shè)計階段確定的各運行工況參數(shù)由于種種原因與機組投運后的實際運行參數(shù)會有差異。因此在調(diào)試階段應(yīng)測量出一次風(fēng)機在各種磨煤機投運臺數(shù)下的實際運行參數(shù)，以判斷在跳磨時是否可能失速，并為制定制粉系統(tǒng)運行操作規(guī)程提供可靠依據(jù)。 3）運行控制措施防止跳磨時一次風(fēng)機失速的措施，建議采用跳磨時聯(lián)動關(guān)小一次風(fēng)機動葉角度，具體關(guān)小多少需試驗確定（一般關(guān)小5%即可）。防止在停一臺磨煤機過程中一次風(fēng)機失速的措施是減小被停磨煤機通風(fēng)量過程中及時關(guān)小一次風(fēng)機動葉角度（可維持熱一次風(fēng)母管壓力不變）。防止增投磨煤機過程中一次風(fēng)機失速的措施是先調(diào)增開磨煤機的冷、熱風(fēng)門后緩慢開大一次風(fēng)機動葉角度，在整個過程中維持熱一次風(fēng)母管壓力基本不變或平穩(wěn)變化。

多級離心鼓風(fēng)機

信息來源：發(fā)布時間：2021-03-06閱讀：484

多級離心鼓風(fēng)機在污水處理曝氣系統(tǒng)中的運用已顯現(xiàn)其不可替代的優(yōu)點，成為環(huán)保人士在污水處理曝氣系統(tǒng)中首選鼓風(fēng)機，但如果鼓風(fēng)機選型時考慮不周，在實際使用時也會產(chǎn)生很多問題，根據(jù)我公司在鼓風(fēng)機選型方面豐富的實際經(jīng)驗，認(rèn)為以下問題在污水處理曝氣系統(tǒng)中，對鼓風(fēng)機的選型非常重要。當(dāng)然，如果您認(rèn)為還有其他問題需要與我們商榷，歡迎與我們?nèi)〉寐?lián)系。

1．管道流速
工藝設(shè)計時應(yīng)考慮氣體在管道中的流速，管道流速應(yīng)控制在16m/s以下，流速越快，管網(wǎng)阻力越大，可能會導(dǎo)致鼓風(fēng)機喘振。
2．曝氣器
在國內(nèi)市場，曝氣器品種繁多，質(zhì)量參差不齊，價格跨度大。由于缺乏相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，作坊式生產(chǎn)方式普遍存在。例如，對橡膠曝氣器而言，每次所使用的原料及配料不盡相同，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。例：碳黑添加過量，膠板就會硬化，阻力增大；碳黑添加不足，膠板太軟，則容易破裂；甚至還存在使用再生橡膠等情況。所以，非工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品，其質(zhì)量很難控制。如果曝氣器釋放量（釋放量與水深、壓力、流速、曝氣器膠膜質(zhì)量均有關(guān)系）無法達到工藝要求，導(dǎo)致鼓風(fēng)機流量釋放率<70%時，就會發(fā)生喘振。所以，在鼓風(fēng)機選型時，對曝氣器要有充分的了解。
3．止回閥

如果因在管道中加裝了止回閥而增加了系統(tǒng)阻力，使得管道總體阻力大于鼓風(fēng)機出口壓力，就會出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，所以，鼓風(fēng)機選型時必須考慮止回閥因素。但不同企業(yè)生產(chǎn)的止回閥中的拉簧硬度不統(tǒng)一，導(dǎo)致曝氣系統(tǒng)阻力難以確定，對鼓風(fēng)機選型造成困難。
在使用華鼓鼓風(fēng)機時，在停機時，只要按華鼓鼓風(fēng)機的操作規(guī)程進行操作，就完全可以避免倒進水問題。所以在管道中不需安裝出口端止回閥，避免由于止回閥阻力難以確定而造成鼓風(fēng)機選型不正確的問題，同時減少系統(tǒng)成本和運行費用。
4．環(huán)境溫度
根據(jù)風(fēng)機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，鼓風(fēng)機設(shè)計氣溫為20℃，但在鼓風(fēng)機實際使用時，會高于20℃，有的地方甚至超過40℃，出口壓力就會下降400mmH₂O以上。如鼓風(fēng)機選型不當(dāng)，夏天使用時鼓風(fēng)機會發(fā)生喘振。
本公司根據(jù)我國大多數(shù)地區(qū)夏季普遍高溫的氣候特征，將鼓風(fēng)機進口端設(shè)計溫度提高至37℃，即相同軸功率下，出口端壓力比國家標(biāo)準(zhǔn)高出近400mmH₂O，彌補了我國大多數(shù)地區(qū)因夏天環(huán)境溫度過高而使鼓風(fēng)機壓力過低的情況，保證了鼓風(fēng)機在夏天時正常使用。
5．海拔高度
鼓風(fēng)機設(shè)計壓力為98kpa（海拔高度150m，1atm）。當(dāng)鼓風(fēng)機使用地點的海拔高度h>150m時，應(yīng)在出口壓力和進口流量作適當(dāng)補償，高度不同，此補償量也不同，以保證設(shè)備正常運行。

1)主要通風(fēng)系統(tǒng)必須裝置兩套同等能力的通風(fēng)機(包括電動機)，其中一套工作，一套備用。備用通風(fēng)機必須能在lOmin內(nèi)開動。

(2)在一個井筒中應(yīng)盡量采用單一通風(fēng)機工作制。如因規(guī)格限制，設(shè)備供應(yīng)困難，或在所需風(fēng)量較大，網(wǎng)路阻力較小的礦井，可考慮兩臺同等能力的通風(fēng)機(包括電動機)并聯(lián)運轉(zhuǎn)，另備用一臺相同規(guī)格的通風(fēng)機，但必須校驗通風(fēng)機工作的穩(wěn)定性,并作出并聯(lián)運轉(zhuǎn)的特性曲線。

(3)所選通風(fēng)機應(yīng)滿足第一水平各個時期的負(fù)壓變化，并適當(dāng)照顧下一水平的通風(fēng)要求。

當(dāng)負(fù)壓變化較大時，可考慮分期選擇電動機，但初裝電動機的使用年限不宜少于10年。

(4)所選用的通風(fēng)機在整個服務(wù)年限內(nèi)，不但能供給礦井所需風(fēng)量，還應(yīng)使其在較高效率下經(jīng)濟運轉(zhuǎn)，并有一定的余量。軸流式通風(fēng)機在最大設(shè)計負(fù)壓和風(fēng)量時，葉片安裝角一般至少比允許范圍??；離心式通風(fēng)機的設(shè)計轉(zhuǎn)速一般應(yīng)小于允許最大轉(zhuǎn)速的90%。

(5)通風(fēng)設(shè)備(包括風(fēng)道、風(fēng)門)的漏風(fēng)損失，當(dāng)風(fēng)井不作提升用途時，按需風(fēng)量的10%～15%計算；以箕斗井回風(fēng)時，按15%～20%計算；以罐籠井回風(fēng)時，按25%～30%計算。通風(fēng)設(shè)備各部阻力之和一般取100～200Pa。采用無風(fēng)機式空氣加熱裝置時，應(yīng)計入該裝置的負(fù)壓損失。軸流式通風(fēng)機采用消聲裝置后，應(yīng)將風(fēng)阻值增加50～80 Pa。

(6)電動機的備用能力依軸功率的大小而異。當(dāng)軸功率在150kw以下時，宜采用1.2倍計；當(dāng)軸功率在150kW以上時，宜采用1.1倍計。在計算電動機容量時，還需計入機械傳動效率(2K60型通風(fēng)機例外)，當(dāng)用聯(lián)軸器直聯(lián)時，η＝0.98，用三角皮帶傳動時，η＝0.95。