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。

图5 定速轴流风机性能曲线参考图（非我厂风机）以20°动叶开度为例，压力最高点A至B之间为风机的正常运行工况区，此区域内，风机可正常运行。

A至C点为风机的不稳定工况区，在此区域内运行时，叶轮内将产生一个到数个旋转失速区，风机出力降低并不断恶化，直至完全丧失出力。

如图所示，风机在高动叶开度、高出口压力、低流量时，风机易进入不稳定工况区，即易发生失速。

（三）一次风机失速现象及原因分析
单侧一次风机失速时，失速风机电流明显下降，另一侧风机电流上升，动叶自动开大。

一次风母管压力下降，各磨煤机风量下降。

当出现以下条件时，一次风机即易发生失速。

1.风道突然变窄或关闭，造成出口风压升高和风量降低，风机进入不稳定工况区。

如磨煤机跳闸、风道风门执行机构脱落造成风门突然关闭等。

2.并列风机的动叶调节机构灵敏度不一致。

在变负荷时，一侧风机动叶响应相对较慢，造成风机流量下降，进入不稳定工况区，俗称“被压住”。

单侧风机动叶卡涩或执行机构脱落也易出现失速。

3.调整不当，流量与动叶不匹配，在流量较小时过快开大动叶，促使旋转脱流，易出现在单侧风机并入操作中。

4.风道受限，如空预器堵灰、备用风道未开等，促使风机工况逼近A点，增大失速可能性。

（四）一次风机失速处理
1.出现失速时，应根据风机失速程度，首先保证机组和磨煤机的运行安全。

若出现严重失速，应迅速降低负荷至330MW，拉停上层1至2套制粉系统，保证一次风机压力稳定和下层磨煤机的通风量。

2.若触发RB则按照机组RB规定进行处理。

必要时采取稳燃措施。

3.当机组至330MW并调节稳定后。

视情况进行单侧一次风机出系停运检查或重新并入操作。

期间应严密监视一次风压力、磨煤机运行情况以及未失速一次风机的运行情况。

二、一次风机并列操作注意事项
1，并列前，应开启备用磨煤机冷风道，适当增大一次风机总流
量。

同时降低一次风母管压力设定，控制一次风母管压力在7kPa 左右。

从而减小待并入风机发生旋转脱流的可能性。

2，并列过程中，应保持负荷稳定在330MW左右，避免负荷调整，启停磨煤机，燃烧调整等操作。

3，待并列风机启动后，应手动缓慢逐渐开大该风机动叶，在较大开度时应尤其注意。

控制每次开度指令输入在1%以内为宜，当动叶反馈到位，其他参数稳定正常稳定后，再进行下一次指令输入。

由于一次风压较高，若动叶开大过快，风机内气体流速的提升跟不上动叶的变化，将可能是风机内发生旋转脱流，进入不稳定工况区，造成并列失败。

4，并列过程中应严密监视一次风母管压力，若出现母管压力降低的现象，说明待并列风机已进入不稳定工况区，内部已发生旋转脱流。

此时，应降低待并列风机的动叶开度，使其脱离不稳定工况区，再重新进行并列操作。

5，并列过程中可通过待并列风机的消音器温度，空预器一次风出口温度的显著变化来判断待并列风机是否已有部分出力。

6，随着待并列风机动叶的逐渐开大，应检查原运行风机动叶开度逐渐降低。

当待并列风机与原运行风机的电流和动叶开度基本一致时，投入待并列风机自动，并根据实际需要设定一次风压力。