风机失速的机理
330MW机组轴流式引风机失速的机理及处理策略
330MW机组轴流式引风机失速的机理及处理策略摘要:阐述330MW锅炉轴流式引风机失速原因,烟道系统阻力过大、叶片材料磨损、风机动态被破坏、风机本体振动,设计不合理,调整不当等,针对这些机理提出处理预防策略,从而降低锅炉引风机故障率,保障电站锅炉能安全稳定运行。
关键词:引风机失速,机理,处理预防策略。
1.引言引风机是火力发电厂重要的辅机设备,对锅炉的安全运行起着重要作用。
330MW机组采用的是双极动叶可调轴流式引风机,该型风机由于其效率高和节能性好被采用,但是由于其P-Q马鞍型特性曲线的特点,及其他因素影响,失速成为该型引风机常见的故障,失速侧风机吸风能力减弱,锅炉平衡通风遭到了破坏,导致炉膛负压产生急剧波动,锅炉可能引发MFT保护动作,造成机组跳闸等非停事故。
所以引风机需要格外注意其运行电流和压力情况,发生故障时的快速处理,避免因为失速而影响锅炉的正常运行。
本文从引起引风机失速各种机理及处理、预防策略等方面进行分析和探讨,具有借鉴意义。
1.引风机设备概况本火电厂配备两台型号SAF26-17-2式轴流式静叶调节引风机,由转子、传扭轴及联轴器、伺服控制装置等组成。
风机轴承润滑方式采用润滑油,冷却方式采用润滑油和外置轴冷风机。
风机转速990 r/min。
风机叶片叶型为16DA16+7.5%,材料为15MnV角度由电动执行器通过液压调节装置进行调节,调节范围为 -40°~10°, 叶轮级数 2级,每级叶片数16×2片,两级风机叶轮位于轴承箱两侧。
其主体主要由叶轮、轴承箱、动叶调节机构等部件组成,风机与电机之间通过一段长轴连接,联轴器为膜片式弹性联轴器。
风机轴承箱包括前轴承和后轴承,分别支撑着一、二级叶轮,轴承类型为滚动或滑动轴承。
1.引风机失速机理风机叶片采用的是扭曲型,正常情况时,气流沿风机轴向位置进入风机,叶片给气流一个与升力大小相等、方向相反的推力,使气体能量增加并沿轴向排出,性能特点是流量大,扬程低。
火电厂引风机失速原因分析及防范措施
火电厂引风机失速原因分析及防范措施摘要:在对轴流风机失速机理进行分析的基础上,通过实验分析得出结论:由于脉冲吹灰过程中产生的冲击波,炉内负压波动较大,而测得的风量波动很大,导致风扇压力增加。
因风量变化而停止。
关键词:火电厂;引风机;失速原因;防范措施引言轴流风机的特性由风机的叶片轮廓等特性决定,也受系统特性(如风道阻力)的影响。
显示了带叶片组的轴流风机的特性曲线。
其中,鞍形曲线为不同安装角度下鼓风机挡块的连线。
工作点位于鞍形曲线的左上角,是不稳定工作状态的区域。
这条线也叫失速线。
在相同的叶片角度下,风道阻力越大,风机出口处的风压越大,风机越接近不稳定工作状态区;通道阻抗特性保持不变。
在这种情况下,风力转子叶片的孔径越大,风力涡轮机的工作点越接近不稳定工况区域。
根据运行经验,当并联运行的轴流风机出现以下现象时,说明风机已经停机:失速风机的压力、流量和扬程大大降低;堵转风机噪音大大增加,机壳、风道、烟道振动剧烈;当自动开启时,另一台风扇与停止的风扇并联运行的电流和体积比可以大大增加;与风机冲不同,风机停转后,风压、流量下降后无脉动[1]。
1.轴流式引风机失速机理轴流风扇叶片通常呈流形,当空气流向翼片入口尖端(攻角a=0°)时,分为上、下气流在机翼表面附近,气流在叶片和腹部背面光滑的“边界层”处呈直线状。
作用在叶片上的力有两种,一种是垂直于叶片表面的升力,另一种是平行于叶片的拉力,升力n为拉力。
当进入叶片的气流方向偏离叶片入口角并形成正叶片攻角(a>0°)时,当接近临界值(临界值因叶片类型而异)时,刀片背面开始老化。
当攻角增加到临界值时,叶片背面的边界层被破坏,叶片背面末端出现涡流区,称为失速现象。
随着迎角的增加,气流分离点向前移动,叶片的后涡区从尾端向叶片后部扩展。
分离现象更严重,甚至部分流道堵塞。
此时作用在叶片上的升力大大减小,阻力大大增加,压头减小。
轴流风扇的失速特性由叶片盘管和风扇的其他特性决定。
轴流式送风机失速原因分析及预防措施
轴流式送风机失速原因分析及预防措施纵轴流式送风机是一种成熟可靠的送风机,它具有较大的风量,广泛
应用于国内外的大型气体管路中。
但是在运行中,除了正常的使用过程外,如果由于各种原因导致纵轴流式送风机失速,将会严重影响设备的安全和
可靠性。
因此,关于纵轴流式送风机失速的原因分析及其预防措施的研究
是十分必要的。
一、纵轴流风机失速的原因
纵轴流风机失速的原因有两个方面:
1.机械原因。
送风机的驱动系统中的轴承、封头和轴承座等部件容易
过早磨损,这可能会导致机械轴失速。
2.热原因。
由于风机本身的问题,风机内部的温度增加,轴承会造成
热应力老化,从而导致轴失速。
二、纵轴流风机失速的预防措施
1.正确安装和定期检查轴承。
在安装过程中,应确保轴承的正确及紧固,定期检查轴承的状况,检查是否有凹痕或烧烤现象,如果发现,及时
进行维修和更换。
2.控制风机热量的传输。
应采取措施减少风机内部热量的传输,如采
用节能型机型,增加风机冷却系统,增加机腔内部阻燃材料的使用等措施。
3.选择合适的电机重量。
空调风机失速的原因现象及处理方法
空调风机失速的原因现象及处理方法1.电源故障:电源不稳定、电压过高或过低可能导致风机失速。
此时应检查电源线路,确保电压稳定,如有必要更换或调整电源线。
2.电机故障:空调风机的电机可能出现损坏、绕组开路或短路等问题。
当电机故障时,风机可能无法正常工作或工作不稳定。
处理方法是更换或修理电机。
3.风机叶片脏污:长期使用后,空调风机叶片可能会积聚灰尘、脏污,导致叶片不平衡,从而导致风机失速。
此时应定期清洁叶片,确保叶片的平衡性。
4.皮带松驰或磨损:空调风机使用的传动皮带可能会出现松驰、磨损等问题,导致风机失速。
处理方法是及时检查和维护皮带,确保其紧固标准和更换周期。
5.风机轴承故障:风机轴承损坏或磨损也可能导致风机失速。
此时应及时更换风机轴承。
6.控制系统故障:空调的控制系统可能会出现故障,导致风机无法正常运行。
处理方法是检查和修复控制系统的故障。
7.风机叶片安装不当:风机叶片安装不牢固或不正确也可能导致风机失速。
处理方法是调整叶片的位置和角度,确保叶片安装正确。
8.风机负载过重:空调风机如果承载过重,超过了其设计负载能力,也可能导致风机失速。
此时应降低风机负载,以减轻压力。
总之,空调风机失速可能是由于电源故障、电机故障、风机叶片脏污、皮带松驰或磨损、风机轴承故障、控制系统故障、风机叶片安装不当以及风机负载过重等原因造成的。
解决这些问题的方法包括修复电源故障、更换或修理电机、清洁叶片、维护皮带、更换风机轴承、修复控制系统、调整叶片位置和角度以及降低风机负载等。
综上所述,定期维护和保养空调风机,确保其正常运行,对于延长其使用寿命和保持稳定性非常重要。
风机的失速与喘振
风机的失速与喘振一、风机的失速从流体力学得知,当气流顺着机翼叶片流动时,作用于叶片上有两种力,即垂直于叶片的升力与平行于叶片的阻力,当气流完全贴着叶片呈线型流动时,这种升力大于阻力。
当气流与叶片进口形成正冲角,此正冲角达到某一临界值时,叶片背面流动工况开始恶化,冲角超过临界值时,边界层受到破坏,在叶片背面尾端出现涡流区,即“失速”现象,此时作用于叶片的升力大幅度降低,阻力大幅度增大,对于风机来讲压头降低。
二、产生失速的原因1、风机在不稳定工况区域运行。
2、锅炉受热面积灰严重或风门、挡板操作不当,造成风烟系统阻力增加。
3、并联运行的二台风机发生“抢风”现象时,使其中一台风机进入不稳定区域运行。
依据运行经验,当风机运行中出现下列现象时,说明风机发生了失速。
1、失速风机的风压或烟压、电流发生大幅度变化或摆动。
2、风机噪音明显增加,严重时机壳、风道或烟道也发生振动。
3、当发生“抢风”现象时,会出现一台风机的电流、风压上升,另一台下降。
当机组运行中发生“抢风”现象时,应迅速将二台风机切手动控制,手动调整风机动叶开度,待开度一致、电流相接后将二台风机导叶同时投入自动。
为防止机组运行中风机“抢风”现象发生,值班员在调整时调整幅度不要太大,并尽量使二台并联运行的风机导叶开度、电流基本一致。
三、风机的喘震当风机的Q-H特性曲线不是一条随流量增加而下降的曲线,而是驼峰状曲线,那么它在下降区段工作是稳定的,而在上升区段工作是不稳定的。
当风机在不稳定区工作时,所产生的压力和流量的脉动现象称为喘震。
一般送风机为轴流式,运行中要防止送风机的喘振。
喘振产生主要是因为风机性能曲线为“驼峰形”。
当风机工作在不稳定区,流量降低时风压也降低,造成风道中压力大于风机出口压力而引起反向倒流,倒流的结果,又使风道内的压力急剧下降,风机的送风量突然上升,再次造成风机出口压力小于风道压力。
如此往复形成喘振。
喘振对风机危害很大,严重时会造成风机断叶片,及其它部位的机械损坏。
风机失速
风机失速机理简述。
轴流式风机并不是在任何工况点都可以稳定工作的,当气流方向与叶片叶栅的夹角超过某一临界值时变会产生失速现象。
气流方向与叶片叶栅的夹角的大小由风机本身的特性与风机的流量及风道的阻力决定。
对于一台确定的风机,风机的流量越小,风机的出口全压越高越容易发生失速。
2、我厂投运以来一次风机发生的多次失速现象,总结原因如下:a)磨煤机跳闸,导致风量迅速降低,一次风机出口风压迅速升高,致使风机进入失速区。
b)停磨煤机时风量减少过快,导致一次风压上升较快(三台磨运行时超过13.5KPA),致使风机进入失速区。
c)停止磨煤机时当风量仍然较大时(超过70吨/时)停止磨煤机,磨煤机停止后联锁关闭磨煤机进出口挡板,导致磨煤机风量减少过快,一次风机出口压力过高,风机进入失速区。
d)由于磨煤机振动,将磨煤机风煤比改小后,致使一次风流量变小,加大一次风机失速可能。
3、一次风机失速现象a)DCS一次风机失速、喘振报警。
b)在投入“自动”的情况下,与失速风机并联运行的另一台风机电流大幅升高。
c)失速一次风机出口温度异常升高。
d)失速一次风机出口动叶升高,但电流无明显变化。
4、一次风机失速处理a)一次风机发生失速时,应立即解除自动,关小失速风机动叶开度(可快速关至10%左右)。
严禁开大动叶角度,严密监视各台磨煤机一次风量、风压和磨煤机出口温度。
b)开大运行磨煤机冷、热一次风调节挡板,或根据运行磨进口一次风量情况打开备用磨煤机出口快关挡板,增加一次风量,此时应注意运行磨煤机一次风量变化情况和未失速一次风机一次风机电流,防止运行磨煤机因一次风量低跳闸或未失速一次风机过负荷。
c)将失速风机动叶关至10%左右后,将未失速一次风机动叶缓慢关至70%以下,期间注意一次风压变化。
开始重新并列一次风机。
d)风机并列操作中发生失速,应停止并列解自动,快速关小失速动叶,再次打开运行磨煤机入口调节挡板或开启备用磨煤机进出口挡板后重新并列。
什么是失速及其原因
什么是失速?失速的原因是什么?风机处于正常工况时,冲角很小(气流方向与叶片叶弦的夹角即为冲角),气流绕过机翼型叶片而保持流线状态,当气流与叶片进口形成正冲角,即α>0,且此正冲角超过某一临界值时,叶片背面流动工况开始恶化,边界层受到破坏,在叶片背面尾端出现涡流区,即所谓“失速”现象。
冲角大于临界值越多,失速现象越严重,流体的流动阻力越大,使叶道阻塞,同时风机风压也随之迅速降低。
风机的叶片在加工及安装过程中,由于各种原因使叶片不可能有完全相同的形状和安装角。
因此,当运行工况变化而使流动方向发生偏离时,在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。
如果某一叶片进口处的冲角达到临界值时,就首先在该叶片上发生失速,而不会所有叶片都同时发生失速。
假如u是对应叶片上某点的周向速度;w是气流对叶片的相对速度;α为冲角。
假设叶片2和3间的叶道23首先由于失速出现气流阻塞现象,叶道受堵塞后,通过的流量减少,在该叶道前形成低速停滞区,于是气流分流进入两侧通道12和34,从而改变了原来的气流方向,使流入叶道12的气流冲角减小,而流入叶道34的冲角增大。
可见,分流结果使叶道12绕流情况有所改善,失速的可能性减小,甚至消失;而叶道34内部却因冲角增大而促使发生失速,从而又形成堵塞,使相邻叶道发生失速。
这种现象继续进行下去,使失速所造成的堵塞区沿着与叶轮旋转相反的方向推进,即产生所谓的“旋转失速”现象。
风机进入到不稳定工况区运行,叶轮内将产生一个到数个旋转失速区。
叶片每经过一次失速区就会受到一次激振力的作用,从而可使叶片产生共振。
此时,叶片的动应力增加,可能致使叶片断裂,造成重大设备损坏事故。
大型火电机组的送风机一般是定转速运行的,即叶片周向速度u是一定值,这样影响叶片冲角大小的因素就是气流速度与叶片开度角。
当叶片开度角β一定时,如果气流速度c越小时,冲角α就越大,产生失速的可能性也就越大。
当流速c一定时,如果叶片角度β减小,则冲角α也减小;当流速c很小时,只要叶片角度β很小,则冲角α也很小。
空调风机失速的原因现象及处理方法
空调风机失速的原因现象及处理方法1.电源故障:电源问题可能会导致风机失速。
例如,供电不稳定、电压过低或过高、线路故障等都可能造成风机工作不正常。
此时可以检查电源电压是否正常,若不正常则需要及时解决电源问题,保证正常的供电。
2.电机故障:空调风机使用的是电动机驱动,如果电机出现故障则会导致风机失速。
电机故障的原因可能包括电机过热、电机轴承磨损、电机绕组短路等。
检查电机是否发热,是否发出异常噪音,如果存在以上情况,则需要检修电机或更换电机。
3.风机叶片问题:风机叶片正常运转时可以提供足够的风力,但如果叶片出现磨损、脱落或堵塞等问题,则会导致风机失速。
检查风机叶片是否完整、是否与风机轴连接牢固,清洁叶片上的灰尘、杂物,并定期对风机进行维护保养。
4.风机控制系统故障:风机失速还可能是由于控制系统故障引起的,例如风机启动器故障、控制器故障等。
检查风机控制系统的连接线路是否松脱,观察控制器是否显示异常,如有故障则需要检修或更换控制系统。
处理方法如下:1.检查电源线路和电源供应是否正常,确保正常的供电。
2.检查电机是否出现故障,如发热、发出异常噪音等,根据情况进行修理或更换电机。
3.检查风机叶片是否完整,清洁叶片上的灰尘和杂物,保持叶片干净。
4.检查风机控制系统是否正常工作,修复或更换故障的控制器或启动器。
为避免空调风机失速,还可以采取以下措施:1.定期对空调设备进行维护保养,包括清洁风机叶片和换气孔,检查电机、电源等部件是否正常工作。
2.避免长时间过载使用空调设备,以免造成电机过热。
3.定期检查风机控制系统,确保其正常工作。
4.注意防护措施,避免灰尘、杂物等进入风机内部。
5.及时修理或更换有故障的部件,确保空调设备的正常运行。
总之,空调风机失速可能由于电源故障、电机故障、风机叶片问题或控制系统故障引起。
通过定期维护保养,及时检修故障部件,保持空调设备正常运行,可以有效避免风机失速的发生。
轴流式风机失速原因及预防措施
轴流式风机失速原因及预防措施摘要:动叶可调式轴流风机具有流量大、效率高、体积小、调节范围广、反应速度较快等特点,在火力发电厂得到普遍应用。
由于轴流式风机具有驼峰形性能曲线,其特性决定该类型风机必然存在着不稳定工作区,同时轴流式风机失速特性受诸如风道阻力等诸多因素的影响,风机并不能在任何工作点都稳定运行,当风机工作点移动至不稳定区域内就可能引发风机失速现象发生。
本文针对某电厂轴流式风机失速案例进行分析解决,为同类型风机失速的预防、处理、防范提供借鉴意义。
关键字:失速;轴流式风机;措施Reasons for stall of axial-flow fan and preventive measuresZhaoZhenYu(Inner Monglia Datang International Tuoketuo Power GenerationCo.Ltd.,Tuoketuo 010206,China)Abstract:The movable vane adjustable axial flow fan is widelyused in thermal power plants because of its high flow rate, high efficiency, small size, wide adjustment range and fast reactionspeed.Because of the hump-shaped performance curve of the axial-flow fan, its characteristics determine that there must be an unstable working area for this type of fan. At the same time, the stall characteristics of the axial-flow fan are affected by many factorssuch as duct resistance, and the fan can not run stably at any working point. When the working point of the fan moves to an unstable area,stall phenomenon of the fan may occur.In this paper, the stall case of an axial-flow fan in a power plant is analyzed and solved, whichprovides reference for stall prevention, treatment and prevention ofthe same type of fan.Key word s:Stall;Axial flow fan;Measures0引言大唐国际托克托电厂 8号机组为 600 MW 亚临界参数燃煤发电机组,锅炉是由东方锅炉 (集团 )股份有限公司与三井 - 巴布科克公司合作生产的 DG2070/17. 5 II4 型亚临界、一次再热、前后墙对冲燃烧方式、单炉膛、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、自然循环型锅,其配备了2台由豪顿华公司生产的双级动叶可调型轴流一次风机,风机型号为ANT1938/1250N,出口压力14.7kpa,风量143.6m³/s,风机运行过程中转速恒定,通过液压调节系统控制叶片开度从而调整风量,在双级叶片前后分别设置导叶。
空调风机失速解决方案(3篇)
第1篇一、引言空调风机作为空调系统的重要组成部分,其主要作用是为空调室内外循环提供动力,保证空调系统的正常运行。
然而,在实际运行过程中,空调风机可能会出现失速现象,导致空调系统无法正常工作。
本文将针对空调风机失速问题,分析其原因,并提出相应的解决方案。
二、空调风机失速原因分析1. 风机设计不合理(1)风机叶型设计不合理:风机叶型设计不合理会导致气流分离,从而产生涡流和湍流,降低风机效率,使风机失速。
(2)风机结构设计不合理:风机结构设计不合理会导致气流在风机内部产生涡流和湍流,降低风机效率,使风机失速。
2. 空调系统运行参数不合理(1)风量过大或过小:风量过大或过小都会导致风机失速。
风量过大时,风机出口压力过低,容易产生气流分离;风量过小时,风机出口压力过高,容易产生气流阻塞。
(2)风压过高或过低:风压过高或过低都会导致风机失速。
风压过高时,风机出口压力过低,容易产生气流分离;风压过低时,风机出口压力过高,容易产生气流阻塞。
3. 空调系统内部故障(1)风机轴承损坏:风机轴承损坏会导致风机旋转不平衡,产生较大的振动和噪声,从而影响风机性能,导致风机失速。
(2)电机故障:电机故障会导致电机转速不稳定,从而影响风机转速,导致风机失速。
4. 外部环境因素(1)气温过高:气温过高会导致空调系统内部气流温度升高,从而降低风机效率,使风机失速。
(2)灰尘过多:灰尘过多会导致风机叶轮和轴承磨损,降低风机效率,使风机失速。
三、空调风机失速解决方案1. 改进风机设计(1)优化风机叶型设计:通过优化风机叶型设计,降低气流分离,提高风机效率,防止风机失速。
(2)优化风机结构设计:通过优化风机结构设计,减少气流涡流和湍流,提高风机效率,防止风机失速。
2. 调整空调系统运行参数(1)合理调节风量:根据空调系统实际需求,合理调节风量,确保风机出口压力在合理范围内,防止风机失速。
(2)合理调节风压:根据空调系统实际需求,合理调节风压,确保风机出口压力在合理范围内,防止风机失速。
一次风机失速原因分析及预防措施
一次风机失速原因分析及预防措施一、引言风机作为一种重要的通风设备,被广泛应用于各个行业中,如空调、工业、建筑等。
如今,风机技术已经非常成熟,各种型号、规格的风机不断涌现。
然而,风机失速问题却是一个常见但难以解决的问题,一旦发生,不仅会影响设备的正常运转,还可能导致重大事故。
本文将首先介绍风机失速的概念和表现,接着探讨失速的原因和分析方法,最后提出一些预防措施,希望能够对风机失速问题有所帮助。
二、风机失速的概念与表现风机失速是指风机在运转过程中,由于某些原因,导致叶轮受到的阻力大于其动力,发生旋转速度减慢的现象。
风机失速时,叶轮的旋转速度会逐渐减慢,最终停下来。
通常,这种情况发生时,风机会发出异常嘈杂的噪音,铺盖出现明显的振动,整个设备的工作效率会明显下降。
风机失速的表现主要有以下几个方面:1.叶片变形或损坏。
2.风机运行噪声加大。
3.风机振动加大,可能出现异响。
4.风机传动系与基础间的支撑结构出现变形、破坏等情况。
5.空气体系出现不正常压力变化、通道参数波动等现象。
三、风机失速的原因和分析方法风机失速的原因非常复杂,但总体上可以归纳为以下几种情况:1.机械故障:机械故障是导致风机失速的重要原因。
这类故障主要包括轴承、过度磨损、叶片变形等问题。
2.叶轮不平衡:风机在运转中叶轮不平衡会引起风机在运行中产生震动、噪音等造成整个系统失衡,进而导致失速。
3.进风道不当:若进风道的管道设计不合理或者存在阻塞现象,进风空气流量将减少,叶轮转速将降低,可能导致失速。
4.驱动电机故障:风机的驱动电机出现故障或过载过热等现象,也可能导致风机失速。
针对风机失速原因的不同,我们可以采用不同的分析方法,比较常见的有以下三种:1.模拟分析:模拟分析是通过计算机模拟来分析风机失速的原因。
其简单易行,可以模拟出风机在不同情况下的性能和工作状态。
2.水力试验:水力试验是通过实验来分析风机失速的原因,尤其是当风机叶轮失速的原因属于水动力特性时,水力试验可以得到较为准确的结果。
一次风机失速原因分析及处理
一次风机失速原因分析及处理近期#6炉运行过程中多次出现一次风机失速现象,严重影响机组的安全运行,现将现象、原因及处理进行分析,以保证机组的安全稳定。
一、一次风机失速现象:
1、风机发失速报警;
2、风机电流与动叶开度不匹配;
3、风机出口风压下降,入口风温不正常上升,风机振速增大,就地检查风机振动大;
二、风机失速的危害:
1、风机不出力或少出力,风机内部有倒流现象,可能造成风机损坏;
2、风机本体振动增大,可能造成风机损坏;
3、出口风压大幅下降,影响制粉系统运行,可能造成磨煤机内堵煤;
三、造成风机失速的原因:
1、两侧风量不平衡,风机失速一般发生在风机并列运行过程中;在低负荷运行过程中及风机并列运行中负荷较低一侧的风机容易发生失速;
2、风机出力低,风机出口风量少,风压高的运行工况中容易出现风机失速;
3、风道特性发生变化,造成低风量,高风压运行工况中容易出现风机失速;
四、防止风速失速的预防措施及失速处理:
1、防止两侧风量不平衡,在风机并列过程中应保持低风压,大风量运行方式(通过磨煤机通风量调节);
2、在一次风机启动初期应避免运行在低负荷区域,有失速现象应多打开几台磨煤机的风道并开大风量调节档板以保证风机有足够通风量;
3、出现失速现象应维持制粉系统运行所需一次风量,在保证磨煤机出力情况下降低失速风机的动叶,注意其电流、风压、振速变化趋势,就地检查风机振动变化情况,当风机振速超过最大允许值应申请停运,以防设备损坏。
4、当风机失速现象消失后可重新接带负荷,在并列过程中应保持各参数稳定,加大通风量以防再次失速。
风力发电机组失速的原因现象及处理方法
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风机失速的机理
风机失速的机理目前,一般轴流通风机通常采用高效的扭曲机翼型叶片,当气流沿叶片进口端流入时,气流就沿着叶片两端分成上下两股,处于正常工况时,冲角为零或很小(气流方向与叶片叶弦的夹角α即为冲角),气流则绕过机翼型叶片而保持流线平稳的状态,如图1a 所示。
当气流与叶片进口形成正冲角时,即α > 0,且此正冲角超过某一临界值时,叶片背面流动工况则开始恶化,边界层受到破坏,在叶片背面尾端出现涡流区,即所谓“失速”现象,如图1b 所示。
冲角α大于临界值越多,失速现象就越严重,流体的流动阻力也就越大,严重时还会阻塞叶道,同时风机风压也会随之迅速降低。
风机的叶片在制造及安装过程中,由于各种客观因素的存在,使叶片不可能有完全相同的形状和安装角,因此当运行工况变化而使流动方向发生偏离时,在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。
当某一叶片进口处的冲角α达到临界值时,就可能首先在该叶片上发生失速,并非是所有叶片都会同时发生失速,失速可能会发生在一个或几个区域,该区域内也可能包括一个或多个叶片。
由于失速区不是静止的,它会从一个叶片向另一个叶片或一组叶片扩散,如图2所示。
假定产生的流动阻塞首先从叶道23开始,其部分气流只能分别流进叶道12和34, 使叶道12 的气流冲角减小, 叶道34的冲角增大, 以至于叶道34也发生阻塞, 并逐个向叶道45、56 … 传播, 如图2 所示。
试验表明:脱流的传播速度ω′小于叶片运转的角速度ω;因此,在绝对运动中,脱流区以Δω= ω′-ω速度旋转,方向与叶轮旋转方向相同,这种现象称为旋转脱流或旋转失速。
风机进入到不稳定工况区运行时,叶轮内将会产生一个或数个旋转失速区。
叶片每经过一次失速区就会受到一次激振力的作用,从而会使叶片产生共振;此时,叶片的动应力增加,严重时还会导致风机叶片断裂,造成设备重大损毁事故。
影响冲角大小的因素(a)(b) 图1气流冲角的变化及失速的形成ω1 32 4图2 旋转脱流工况通常风机是定转速运行的,即叶片周向线速度可以看作是一定值,这样影响叶片冲角大小的因素就是气流速度与叶片的安装角。
风机失速和喘振的工作原理
失速探头由两根相隔约3mm 的测压管所组成,将它置于叶轮叶片的进口前。
测压管中间用厚3mm、高(突出机壳的距离)3mm 的镉片分开,风机在正常工作区域内运行时,叶轮进口的气流较均匀地从进气室沿轴向流入,那么失速探头之间的压力差几乎等于零或略大于零。
当风机的工作点落在旋转脱流区,叶轮前的气流除了轴向流动之外,还有脱流区流道阻塞成气流所形成的圆周方向分量。
于是,叶轮旋转时先遇到的测压孔,即镉片前的测压孔压力高,而镉片后的测压孔的气流压力低,产生了压力差,一般失速探头产生的压力差达245~392Pa,即报警,风机的流量越小,失速探头的压差越大。
由失速探头产生的压差发出信号,然后由测压管接通一个压力差开关(继电器),压力差开关将报警电路系统接通发出报警,操作人员及时采取排除旋转脱流的措施。
失速探头装好以后,应予以标定,调整探头中心线的角度,使测压管在风机正常运转的差压为最小。
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,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,利用电接触器发出报警信号,所以皮托管的报警值是这样规定的:当动叶片处于最小角度位置(-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。
风机失速的原因现象及处理方法
风机失速的原因现象及处理方法风机失速是指风机在运行过程中突然停止旋转的现象,通常是由于一些问题导致风机无法产生足够的升力而引起的。
风机失速不仅会影响到风机的正常运行,还可能带来一定的安全隐患。
本文将从风机失速的原因及现象入手,探讨一些常见的处理方法。
风机失速的原因主要有以下几个方面:1. 风速变化:风机在高速运行时,风速的突然变化可能导致风机失速。
例如,风速突然减小,风机无法产生足够的升力维持旋转;或者风速突然增大,风机受到过大的风阻力而停止旋转。
2. 气流不稳定:气流的不稳定也是导致风机失速的一个常见原因。
在某些特殊的气象条件下,风机所处的气流可能出现湍流或涡流,使得风机无法稳定地旋转。
3. 设计问题:风机的设计不合理也可能导致失速。
例如,风机的叶片设计不当,无法产生足够的升力;或者风机的重心位置设计不合理,导致风机失去平衡。
风机失速的现象一般可通过以下几点来判断:1. 风机突然停止旋转,无法产生足够的升力维持运转。
2. 风机发出异常的噪音或振动,可能是由于叶片与空气之间发生了不正常的相互作用。
3. 风机产生异常的热量,可能是由于风机受到过大的风阻力而导致发热。
针对风机失速的处理方法,可以从以下几个方面考虑:1. 检查风速:在风机运行之前,应该先检查风速的情况。
如果风速过大或者过小,都可能导致风机失速。
在风速较大的情况下,可以考虑减小风机的叶片面积,以降低风阻力;而在风速较小的情况下,可以考虑增加风机的叶片面积,以增加风机的升力。
2. 检查气流情况:如果风机所处的气流不稳定,可以考虑对风机进行定位调整,使其远离湍流和涡流的影响。
此外,也可以通过改变风机的旋转速度来适应不稳定的气流环境。
3. 优化设计:如果风机失速是由于设计问题导致的,可以进行风机的优化设计。
例如,可以改进风机的叶片形状,以提高升力的产生效果;或者改变风机的重心位置,使其更加平衡稳定。
风机失速是一种常见的问题,可能会对风机的正常运行和安全性产生较大的影响。
一次风机失速分析及并入操作注意事项
一次风机失速原理及并列过程注意事项一、一次风机失速原理分析及处理(一)失速微观原理1.冲角和安装角安装角:风机叶片的弦线与叶轮转动方向的夹角,记β。
我厂风机动叶调节即是通过改变动叶的安装角进行调节。
冲角:气流相对于叶片的速度w方向与叶片弦线之间的夹角,记α。
其中气流相对速度w等于气流绝对速度c与叶轮旋转速度u之间的矢量差。
图1 冲角和安装角2.旋转脱流风机运行时,气流通过叶轮将在叶片表面形成边界层。
当冲角α较小时,气流绕过叶片并保持流线状态。
当冲角α过大并超过临界值时,在叶轮尾部将发生边界层分离,即脱流,如图2所示,此时叶片背面流动工况开始恶化,在叶片背面尾端形成涡流区,这将阻塞气道,此叶片出力随之降低,即失速。
图2 叶片脱流冲角是气流相对于叶片的速度w方向与叶片弦线之间的夹角。
如图1所示,冲角的大小取决于叶片安装角β和气流相对速度w的大小。
叶片安装角即动叶开度。
我厂一次风机为定转速运行,即叶轮速度u为定值,故气流相对速度w取决于气流绝对速度c,即气流相对速度取决于风机实际流量。
由图1可知,动叶开度较大且流量较低时,易发生叶片脱流。
由于各叶片加工和安装的差异性,各叶片的冲角不完全相同,当某一叶片冲角达到临界值时,则首先在该叶片上发生脱流。
假设叶片2和3间的叶道23首先出现脱流,叶道受阻塞后,通过的流量减少,在叶道前形成低速停滞区,气流分流进入两侧通道12和34,改变了原来的气流方向,使进入叶道12的气流冲角减小,进入叶道34的冲角增大。
由此促使叶道34内发生脱流形成阻塞。
叶道34内的脱流进一步又促使临近叶道出现脱流。
脱流阻塞区将沿着叶轮旋转的反方向推进。
此即为旋转脱流,又称旋转失速。
图3 旋转脱流示意图1图4 旋转脱流示意图2(二)失速宏观原理性能曲线及不稳定工况区风机性能曲线是用以表示通风机的主要性能参数(如风量、风压、动叶及效率)之间关系的曲线。
如图所示,定速轴流风机的性能一般为驼峰型,其表征不同动叶开度下,出口风压与流量的关系。
风机的失速和喘振--保留
风机的失速和喘振一、失速在轴流风机中,当流量减少到某一小流量时,会因在叶片上脱流而造成失速,这是轴流风机所特有的不稳定现象。
失速是动叶附近的一种压力脉动,动叶会受到一种周期性的作用力而导致振动和低频噪声,若振动频率与叶片自振频率接近或相等,那么叶片将会很快遭受破坏。
由流体力学知,当速度为v的直线平行流以某一冲角(翼弦与来流方向的夹角)绕流二元孤立翼型(机翼)时,由于沿气流流动方向的两侧不对称,使得翼型上部区域的流线变密,流速增加,翼型下部区域的流线变稀,流速减小。
因此,流体作用在翼型下部表面上的压力将大于流体作用在翼型上部表面的压力,结果在翼型上形成一个向上的作用力。
如果绕流体是理想流体,则这个力和来流方向垂直,称为升力,其大小由儒可夫斯基升力公式确定:F L=ρυ∞ΓΓ-速度环量ρ-绕流流体的密度其方向是在来流速度方向沿速度环量的反方向转90°来确定。
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不正常的空气动力工况则是旋转脱流或称旋转失速。
这两种不正常工况是不同的,但是它们又有一定的关系。
轴流风机叶片前后的压差,在其它都不变的情况下,其压差的大小决定于动叶冲角的大小,在临界冲角值以内,上述压差大致与叶片的冲角成比例,不同的叶片叶型有不同的临界冲角值。
翼型的冲角不超过临界值,气流会离开叶片凸面发生边界层分离现象,产生大面积的涡流,此时风机的全压下降,这种情况称为“失速现象”,如图3-13。
图3-13 正常工况时的气体流动图5-15 正常工况时的气体流动图3-14 脱流工况时的气体流动泵与风机进入不稳定工况区,其叶片上将产生旋转脱流,可能使叶片发生共振,造成叶片疲劳断裂。
现以轴流式风机为例说明旋转脱流及其引起的振动。
轴流风机失速分析及其预防措施
故障维修—120—轴流风机失速分析及其预防措施丁国川(华能营口电厂运行部,辽宁 营口 115007)引言轴流式一次风机是我厂锅炉的主要辅机设备,其运行状态的好坏对电厂的安全与经济运行有着重大的影响,风机运行中最常见的故障就是发生失速。
而风机的失速现象是风机的一种不稳定的运行工况,对风机的运行安全危害很大。
风机失速时,风量、风压大幅度降低,引起炉膛燃烧的剧烈变化,甚至发生灭火事故。
失速风机的振动会明显增大,如果处理过程不正确,容易引发风机喘振,损坏设备并危及机组的安全运行。
1.轴流式一次风机失速机理我厂二期一次风机叶片是机翼型的,当空气顺着机翼叶片进口端(冲角 =0。
)按图la 所示的流向流人时,叶片背部和腹部的平滑“边界层”处的气流呈流线形。
作用于叶片上的力有2种:一种是垂直于叶面的升力,另一种平行于叶片的阻力,升力≥阻力。
当空气流入叶片的方向偏离了叶片的进口角时,它与叶片形成正冲角(Ot>0。
)。
当冲角增大至临界值时,叶背的边界受到破坏,在叶背的尾端出现涡流区,即所谓“失速”现象。
随着冲角 的增大,脱离现象更为严重,甚至出现部分流道阻塞的情况。
此时作用于叶片的升力大幅度降低,阻力大幅度增加,压头降低。
其中,鞍形曲线为风机不同安装角的失速点连线,工况点落在马鞍形曲线的左上方,均为不稳定工况区,这条线也称为失速线。
在同一叶片角度下,管路阻力越大,风机出口风压越高,风机运行越接近于不稳定工况区。
在管路阻力特性不变的情况下,风机动叶开度越大,风机运行点越接近不稳定工况区。
在正常运行中,风机流量异常降低可能导致风机失速,常见原因有如下3种: (1)风机出口挡板故障导致其突然关闭或部分关闭,或挡板误动。
(2)在变负荷过程中,由于调节失灵或误操作致使2台风机风量严重不平衡。
(3)风机出入口风道堵塞,如人口滤网堵塞或空气预热器严重积灰。
2.轴流式一次风机失速分析2.1 失速情况描述及处理 华能营口电厂2×600 MW 机组#1炉为哈尔滨锅炉制造厂生产的超超临界变压直流中间再热燃煤锅炉,单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、固态排渣、全钢悬吊Ⅱ型结构锅炉。
风机失速的原因现象及处理方法
风机失速的原因现象及处理方法
风机失速是指风机在运行过程中,空气通过风机时阻力过大,导致风机无法保持恒定的速度。
风机失速的原因可能包括以下几个方面:
1. 风机设计缺陷:风机设计存在缺陷,导致风机内部的气流组织不合理,导致空气流动阻力过大。
2. 风机叶片损坏:风机叶片损坏或磨损严重,导致叶片的迎水面出现了凹凸不平的情况,使得空气通过风机时受到了更大的阻力。
3. 风机叶轮摩擦:风机叶轮与叶轮之间的摩擦会导致空气通过风机时产生大量的热量,进而导致风机失速。
4. 风机内部堵塞:风机内部存在堵塞物,导致风机的进气通道被堵塞,使得空气无法进入风机。
5. 电源故障:电源故障会导致风机无法正常工作,从而导致失速。
针对风机失速,可以采取以下处理方法:
1. 检查风机设计缺陷:对于存在设计缺陷的风机,需要进行修复或更换。
2. 检查风机叶片损坏:对于叶片损坏或磨损严重的风机,需要进行更换或修理。
3. 检查风机叶轮摩擦:对于存在叶轮摩擦的风机,需要进行润滑剂的添加或更换。
4. 检查风机内部堵塞:对于存在堵塞物的风机,需要进行清除或更换。
5. 检查电源故障:对于电源故障的风机,需要进行修复或更换。
通过采取上述处理方法,可以有效地防止风机失速的发生,提高风机的性能和可靠性。
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风机失速的机理
目前,一般轴流通风机通常采用高效的扭曲机翼型叶片,当气流沿叶片进口端流入时,气流就沿着叶片两端分成上下两股,处于正常工况时,冲角为零或很小(气流方向与叶片叶弦的夹角α即为冲角),气流则绕过机翼型叶片而保持流线平稳的状态,如图1a 所示。
当气流与叶片进口形成正冲角时,即α > 0,且此正冲角超过某一临界值时,叶片背面流动工况则开始恶化,边界层受到破坏,在叶片背面尾端出现涡流区,即所谓“失速”现象,如图1b 所示。
冲角α大于临界值越多,失速现象就越严重,流体的流动阻力也就越大,严重时还会阻塞叶道,同时风机风压也会随之迅速降低。
风机的叶片在制造及安装过程中,由于各种客观因素的存在,使叶片不可能有完全相同的形状和安装角,因此当运行工况变化而使流动方向发生偏离时,在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。
当某一叶片进口处的冲角α达到临界值时,就可能首先在该叶片上发生失速,并非是所有叶片都会同时发生失速,失速可能会发生在一个或几个区域,该区域内也可能包括一个或多个叶片。
由于失速区不是静止的,它会从一个叶片向另一个叶片或一组叶片扩散,如图2所示。
假定产生的流动阻塞首先从叶道23开始,其部分气流只能分别流进叶道12和34, 使叶道12 的气流冲角减小, 叶道34的冲角增大, 以至于叶道34也发生阻塞, 并逐个向叶道45、56 … 传播, 如图2 所示。
试验表明:脱流的传播速度ω′小于叶片运转的角速度ω;因此,在绝对运动中,脱流区以Δω= ω′-ω速度旋转,方向与叶轮旋转方向相同,这种现象称为旋转脱流或旋转失速。
风机进入到不稳定工况区运行时,叶轮内将会产生一个或数个旋转失速区。
叶片每经过一次失速区就会受到一次激振力的作用,从而会使叶片产生共振;此时,叶片的动应力增加,严重时还会导致风机叶片断裂,造成设备重大损毁事故。
影响冲角大小的因素
(a)
(b) 图1
气流冲角的变化及失速的形成
ω
1 3
2 4
图2 旋转脱流工况
通常风机是定转速运行的,即叶片周向线速度可以看作是一定值,这样影响叶片冲角大小的因素就是气流速度与叶片的安装角。
由图3可看出,当叶片安装角β(图3中虚线代表的角度)一定时,如果气流速度c 越小,则冲角α(图3中虚线与相对速度w 的夹角)就越大,产生失速的可能性也就越大。
当气流速度c 一定时,如果叶片安装角β减小,则冲角α也减小;当气流速度c 很小时,只要叶片安装角β很小,气流冲角α也很小。
因此,当风机刚刚启动或低负荷运行时(前提是管道的进、出口风门此时应处于全开状态),风机失速的可能性将会减小甚至消失。
同样,对于动叶可调风机,当风机发生失速时,关小失速风机的动叶角度,可以减小气流的冲角,从而使风机逐步摆脱失速状态。
当然,还可以明显地看出,对于叶片高度方向而言,线速度u 是沿叶片高度方向逐渐增大的,在气流速度c 一定的情况下,冲角α会随着叶片高度方向逐渐增大,以至于在叶顶区域形成旋转脱流;因此,随着叶片高度的方向逐渐减小,叶片安装角β可以避免因叶高引起的旋转脱流。
目前,动叶可调轴流风机常用的扭曲叶片就是基于这个道理。
(a) (b)
图3 进气速度及叶片角度对冲角的影响
(a) 叶根位置 (b) 叶顶位置
图4 叶顶与叶根的速度三角形。