产品中心

风机喘振分析和防止风机喘振保护原理

发布时间:2020-11-03 23:25

  风机喘振分析和防止风机喘振保护原理_电力/水利_工程科技_专业资料。轴流式吸风机喘振分析 轴流式吸风机在大型发电厂中应用比较普遍。轴流式风机在运行 中调节不当会出现喘振现象。因此就大唐盘山电厂吸风机出现的喘振 进行分析,得出结论:及早发现,正确处理。 主题词:轴流吸风

  轴流式吸风机喘振分析 轴流式吸风机在大型发电厂中应用比较普遍。轴流式风机在运行 中调节不当会出现喘振现象。因此就大唐盘山电厂吸风机出现的喘振 进行分析,得出结论:及早发现,正确处理。 主题词:轴流吸风机 喘振 现象 处理 轴流式吸风机由于其本身的特性决定了它在运行中存在着发生 喘振的可能性,这一点从理论和实践中都可以得到证明。 大唐盘山电厂应用两台轴流式吸风机并联运行的方式。运行实际中轴 流风机喘振发生在增加出力的过程中,并联运行的轴流风机只是发生 在单台风机喘振,未发生过两台风机同时喘振。 下面就大唐盘山电厂发生的风机喘振现象加以叙述和分析: 第一次喘振现象:当时 AGC 投入,负荷 500MW 升至 550MW。A、B、 C、D、E 磨运行。炉膛压力异常报警。 处理: 运行人员切换画面到吸风机时,#1 吸风机跳闸(原因:液压油 压力低),联跳#1 送风机。RB 保护动作,E 磨跳闸,10 秒后,D 磨 跳闸,炉膛压力低保护动作,MFT 动作,锅炉灭火. 经过现场检查发 现液压油管断开,造成油位下降,油泵不打油。液压油压力低,#1 吸风机跳闸。通过追忆,确认风机跳闸前两台风机动叶全开,#1 吸 风机流量0,发生喘振。 第二次喘振现象:当时 AGC 投入,负荷 500MW 升至 530MW。 A、B、C、D、E 磨运行。炉膛压力异常报警,运行人员切换画面到 吸风机时,#1 吸风机流量0,电流 83A,#2 吸风机电流 480A。 (风机额定电流 260A)两台风机动叶全开。确认#1 吸风机喘振。 处理:关小#2 吸风机动叶。处理过程中,#1 吸风机跳闸(原 因液压油压力低),当时#1 吸风机#1 运行中液压油站跳闸,#2 字 自启后跳闸。联跳#1 送风机。RB 保护动作,E 磨跳闸,10 秒后,D 磨跳闸,炉膛压力低保护动作,MFT 动作,锅炉灭火。 第三次现象:当时 AGC 投入,负荷 500MW 升至 520MW。 A、B、C、D、E 磨运行。炉膛压力异常报警,运行人员切换画面到 吸风机时,炉膛负压正 400pa,#1 吸风机流量0,电流 141A,#2 吸风机电流 285A。两台风机动叶开度 75%。确认#1 吸风机喘振。 处理: 两台吸风机解自动,手动关#1 吸风机动叶至 50%时,#1 吸风机 开始打风,炉膛负压至负 700 pa,开始关#2 吸风机动叶至 65%,同 时,开#1 吸风机动叶至 55%。当两台风机动叶开度 62%/58%时, 电流为 160A/160A,负压稳定后,两台吸风机头自动。 分析: 1. 三次吸风机喘振均发生在升负荷过程中,且处于 80%负荷以上。 由于在高负荷时,烟气量较大,烟气侧阻力较大。#1 吸风机在两台 风机并联运行中流量偏小,且由于调节系统的原因,#1 吸风机 动叶先动作,造成#1 吸风机进入喘振区,发生喘振。 针对这种现象,要求运行人员在负荷高于 450MW,升负荷过程中, 专人注意吸风机画面,一旦发现吸风机电流偏差大于 10A,立即解除 自动,手动调节。建议增加吸风机电流偏差大报警,便于运行人员及 时发现异常工况。 2. 吸风机发生喘振的原因是通风系统阻力增加造成的。如:回转 式空预器堵灰,风道系统档板误动等。 针对这种现象采取一定的措施:提高风道系统档板的可靠性 。加 强空预器吹灰。加强空预器差压的监视和分析,差压超过 1.1Kpa, 检查空预器换热元件,及时进行高压水冲洗或碱洗。 3. 吸风机发生喘振后,必须正确处理。应及时关小喘振风机动叶, 直至消除喘振,也要及时关小另一台风机动叶,防止超电流运行,导 致事故掉闸或损坏设备。一旦发现风机振动或轴承温度达到紧急停运 条件,必须马上停止运行。确认两台风机运行正常后,方可投入自动 调节。 结论:运行人员应加强对运行参数的监视和分析,对烟风系统的参 数心中有数,对不同的负荷下,风机的电流,动叶的开度,烟气侧的 流量,风机入口的压力,空预器烟气侧的差压进行分析,发现问题, 及时正确处理。 在事故处理过程中,应同时注意其它画面设备的监视和调整,防 止负压摆动造成锅炉灭火。 防止风机喘振保护原理 轴流风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 有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动,风机及管道会产 生强烈的振动,噪声显著增高等不正常工况,一般称为“喘振”,这 一不稳定工况区称为喘振区。实际上,喘振仅仅是不稳定工况区内可 能遇到的现象,而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失 速现象。这两种工况是不同的,但是它们又有一定的关系。象 17 如 下图图所示:轴流风机 Q-H 性能曲线,若用节流调节方法减少风机 的流量,如风机工作点在 K 点右侧,则风机工作是稳定的。当风机的 流量 Q QK 时,这时风机所产生的最大压头将随之下降,并小于 管路中的压力,因为风道系统容量较大,在这一瞬间风道中的压力仍 为 HK,因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向 倒流,由风道倒入风机中,工作点由 K 点迅速移至 C 点。但是气流 倒流使风道系统中的风量减小,因而风道中压力迅速下降,工作点沿 着 CD 线 时的 D 点,此时风机供给的风量为零。 由于风机在继续运转,所以当风道中的压力降低倒相应的 D 点时, 风机又开始输出流量, 为了与风道中压力相平衡,工况点又从 D 跳至相应工况点 F。只 要外界所需的流量保持小于 QK,上述过程又重复出现。如果风机的 工作状态按 F-K-C-D-F 周而复始地进行,这种循环的频率如与 风机系统的振荡频率合拍时,就会引起共振,风机发生了喘振。 风机在喘振区工作时,流量急剧波动,产生气流的撞击,使风机发生 强烈的振动,噪声增大,而且风压不断晃动,风机的容量与压头越大, 则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件: a)风机的工作点落在具有驼峰形 Q-H 性能曲线的不稳定区域内; b)风道系统具有足够大的容积,它与风机组成一个弹性的空气动力 系统; c)整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时,产生共振。 旋转脱流与喘振的发生都是在 Q-H 性能曲线左侧的不稳定区域,所 以它们是密切相关 轴流风机的 Q-H 性能曲线 的,但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。旋转脱流发生在图 5-18 所示的风机 Q-H 性能曲线峰值以左的整个不稳定区域;而喘振只发 生在 Q-H 性能曲线向右上方倾斜部分。旋转脱流的发生只决定叶轮 本身叶片结构性能、气流情况等因素,与风道系统的容量、形状等无 关。旋转对风机的正常运转影响不如喘振这样严重。 风机在运行时发生喘振,情况就不相同。喘振时,风机的流量、全 压和功率产生脉动或大幅度的脉动,同时伴有明显的噪声,有时甚至 是高分贝的噪声。喘振时的振动有时是很剧烈的,损坏风机与管道系 统。所以喘振发生时,风机无法运行。 轴流风机在叶轮进口处装置喘振报警装置,该装置是由一根皮托管布 置在叶轮的前方,皮托管的开口对着叶轮的旋转方向,如图 5-19 示。皮托管是将一根直管的端部弯成 90°(将皮托管的开口对着气 流方向),用一 U 形管与皮托管相连,则 U 形管(压力表)的读数 应该为气流的动能(动压)与静压之和(全压)。在正常情况下,皮 托管所测到的气流压力为负值,因为它测到的是叶轮前的压力。但是 当风机进入喘振区工作时,由于气流压力产生大幅度波动,所以皮托 管测到的压力亦是一个波动的值。为了使皮托管发送的脉冲压力能通 过压力开关发出报警信号,皮托管的报警值是这样规定的:当动叶片 处于小角度位置(-30°) 用一 U 形管测得风机叶轮前的压力再加上 2000Pa 压力,作为喘 振报警装置的报警整定值。当运行工况超过喘振极限时,通过皮托管 与差压开关,利用声光向控制台发出报警信号,要求运行人员及时处 理,使风机返回正常工况运行。 为防止轴流风机在运行时工作点落在旋转脱流、喘振区内,在选择 轴流风机时应仔细核实风机的经常工作点是否落在稳定区内,同时在 选择调节方法时,需注意工作点的变化情况,动叶可调轴流风机由于 改变动叶的安装角进行调节,所以当风机减少流量时,小风量使轴向 速度降低而造成的气流冲角的改变,恰好由动叶安装角的改变得以补 偿,使气流的冲角不至于增大,于是风机不会产生旋转脱流,更不会 产生喘振。动叶安装角减小时,风机不稳定区越来越小,这对风机的 稳定运行是非常有利的。 防止喘振的具体措施: 1)使泵或风机的流量恒大于 QK。如果系统中所需要的流量小于 QK 时,可装设再循环管或自动排出阀门,使风机的排出流量恒大于 QK. 喘振报警装置 2)如果管路性能曲线不经过坐标原点时,改变风机的转速,也可能 得到稳定的运行工况。通过风机各种转速下性能曲线中最高压力点的 抛物线,将风机的性能曲线分割为两部分,右边为稳定工作区,左边 为不稳定工作区,当管路性能曲线经过坐标原点时,改变转速并无效 果,因此时各转速下的工作点均是相似工况点。 3)对轴流式风机采用可调叶片调节。当系统需要的流量减小时,则 减小其安装角,性能曲线下移,临界点向左下方移动,输出流量也相 应减小。 4)最根本的措施是尽量避免采用具有驼峰形性能曲线的风机,而采 用性能曲线平直向下倾斜的风机。 失速和喘振是两种不同的概念,失速是叶片结构特性造成的一种流 体动力现象,它的一些基本特性,例如:失速区的旋转速度、脱流的 起始点、消失点等,都有它自己的规律,不受风机系统的容积和形状 的影响。 喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式,它的 振幅、频率等基本特性受风机管道系统容积的支配,其流量、压力功 率的波动是由不稳定工况区造成的,河北十一选五但是试验研究表明,喘振现象的 出现总是与叶道内气流的脱流密切相关,而冲角的增大也与流量的减 小有关。所以,在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。


地址:山东省济南市章丘区双山街道办事处三涧溪村2号  联系人:马经理 

固定电话:400-0325376

全国销售热线:

400-0325376