風(fēng)煙系統(tǒng)培訓(xùn)教材

第一節(jié)風(fēng)煙系統(tǒng)總的介紹

一、概述

鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)是鍋爐重要的輔助系統(tǒng)。它的作用是連續(xù)

不斷的給鍋爐燃燒提供空氣，并按燃燒的要求分配風(fēng)量，同

時(shí)使燃燒生成的含塵煙氣流經(jīng)各受熱面和煙氣凈化裝置后，

最終由煙囪及時(shí)的排至大氣。

鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)按平衡通風(fēng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的平衡點(diǎn)發(fā)生在爐

膛中，因此，所有燃燒空氣側(cè)的系統(tǒng)部件設(shè)計(jì)正壓運(yùn)行，煙

氣側(cè)所有部件設(shè)計(jì)負(fù)壓運(yùn)行。平衡通風(fēng)方式使?fàn)t膛和風(fēng)道的

漏風(fēng)量不會(huì)太大，保證了鍋爐較高的經(jīng)濟(jì)性，能防止?fàn)t內(nèi)高

溫?zé)煔馔饷?，對運(yùn)行人員的安全和鍋爐房的環(huán)境均有一定的

好處。

二次風(fēng)系統(tǒng)供給燃燒所需的空氣，設(shè)有2臺(tái)50%容量的

動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)出口擋板后設(shè)有聯(lián)絡(luò)風(fēng)管以

平衡送風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓。在送風(fēng)機(jī)的出口風(fēng)道上設(shè)有暖風(fēng)器裝

置，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，可以投入暖風(fēng)器，以提高進(jìn)入空氣

預(yù)熱器的空氣溫度，防止空氣預(yù)熱器冷端積灰和腐蝕。

煙氣系統(tǒng)是將爐膛中的煙氣抽出，經(jīng)尾部受熱面、空預(yù)

器、除塵器和煙囪排向大氣。在除塵器后設(shè)有2臺(tái)50%容量

的動(dòng)葉可調(diào)的軸流式引風(fēng)機(jī)。為使除塵器前后的煙氣壓力平

衡，使進(jìn)入除塵器的煙氣分配均勻，在兩臺(tái)除塵器進(jìn)口煙道

處設(shè)有聯(lián)絡(luò)管。為防止煙氣倒流入引風(fēng)機(jī)，在引風(fēng)機(jī)出口處

裝有嚴(yán)密的煙氣擋板。

風(fēng)煙系統(tǒng)主要由下列設(shè)備和裝置組成，其運(yùn)行參數(shù)也就

決定了風(fēng)煙系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)：

1）兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)

2）兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)雙級軸流式一次風(fēng)機(jī)

3）兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)雙級軸流式引風(fēng)機(jī)

4）兩臺(tái)容克式三分倉空氣預(yù)熱器

5）暖風(fēng)器系統(tǒng)

6）兩臺(tái)布袋除塵器

7）兩臺(tái)火檢冷卻風(fēng)機(jī)

8）兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)

9）連接管道、擋板或閘門

風(fēng)煙系統(tǒng)其實(shí)是兩個(gè)平行的供風(fēng)系統(tǒng)，有共同的爐膛、

受熱面煙道和兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)構(gòu)成的風(fēng)煙系統(tǒng)。輸送至爐膛的空

氣，其作用是：

1）提供燃料燃燒所需要的二次風(fēng)、燃燼風(fēng)，由送風(fēng)機(jī)

提供。

2）提供輸送和干燥煤粉的一次風(fēng)，由一次風(fēng)機(jī)提供。

3）提供火檢探測器的冷卻風(fēng)，由火檢冷卻風(fēng)機(jī)提供，

直接取自大氣。

4）磨煤機(jī)的密封風(fēng)由一次風(fēng)機(jī)出口經(jīng)密封風(fēng)機(jī)升壓后

提供。

5）燃燒器上部的燃燼風(fēng)口的作用是補(bǔ)充燃料后期燃燒

所需的空氣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)分級燃燒，降低爐內(nèi)的溫度水平，抑

制JNOX的生成。

無論是密封風(fēng)還是冷卻空氣，最終均進(jìn)入爐膛，是燃燒

所需的空氣的組成部分。

二、二次風(fēng)系統(tǒng)

為了使燃料在爐內(nèi)的燃燒正常進(jìn)行，必須向爐膛內(nèi)送入

燃料燃燒所需要的空氣，用送風(fēng)機(jī)克服煙氣側(cè)的空氣預(yù)熱

器、風(fēng)道和燃燒器的流動(dòng)阻力，并提供燃料燃燒所需的氧氣。

二次風(fēng)的流程：大氣經(jīng)濾網(wǎng)、消聲器、暖風(fēng)器，垂直進(jìn)

入兩臺(tái)軸流式送風(fēng)機(jī)，由送風(fēng)機(jī)提壓后，經(jīng)二次風(fēng)道進(jìn)入兩

臺(tái)容克式三分倉空氣預(yù)熱器的二次風(fēng)分倉中預(yù)熱，熱二次風(fēng)

經(jīng)熱二次風(fēng)道送至二次風(fēng)箱和燃燒器進(jìn)入爐膛。

每臺(tái)空氣預(yù)熱器對應(yīng)一組送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。兩臺(tái)空氣預(yù)

熱器的進(jìn)出口風(fēng)道橫向交叉連接在總風(fēng)道上，用來平衡兩側(cè)

二次風(fēng)壓，在鍋爐低負(fù)荷期間，可以只投入一組風(fēng)機(jī)（送、

引風(fēng)機(jī)各一臺(tái)）運(yùn)行。

加熱后的二次風(fēng)，經(jīng)熱二次風(fēng)總管分配到爐膛的各墻的

燃燒器二次風(fēng)箱后：一是通過一次風(fēng)噴咀周邊入爐的周界

風(fēng)；二是通過燃燒器頂部燃盡噴咀的燃燼風(fēng)。

在燃燒器風(fēng)箱內(nèi)流向各個(gè)噴咀的通道上設(shè)有調(diào)節(jié)擋板，

用以完成各股風(fēng)量的分配。

三、一次風(fēng)系統(tǒng)

一次風(fēng)的作用是用來輸送和干燥煤粉，并供給燃料燃燒

初期所需的空氣。

大氣經(jīng)濾網(wǎng)、消聲器、暖風(fēng)器，垂直進(jìn)入兩臺(tái)軸流式一

次風(fēng)機(jī)，經(jīng)一次風(fēng)機(jī)提壓后分成兩路；一路進(jìn)入磨煤機(jī)前的

冷一次風(fēng)管；另一路經(jīng)空氣預(yù)熱器的一次風(fēng)分倉，加熱后進(jìn)

入磨煤機(jī)前的熱一次風(fēng)管，熱風(fēng)和冷風(fēng)在磨煤機(jī)前混合。在

冷一次風(fēng)和熱一次風(fēng)管出口處都設(shè)有調(diào)節(jié)擋板來控制冷熱

風(fēng)的風(fēng)量，保證磨煤機(jī)總的風(fēng)量要求和合適的出口溫度。合

格的煤粉經(jīng)煤粉管道由一次風(fēng)送至爐膛燃燒。

一次風(fēng)機(jī)的流量主要取決于燃燒系統(tǒng)所需的一次風(fēng)量

和空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量。密封風(fēng)機(jī)風(fēng)源來自冷一次風(fēng)，最終

進(jìn)入磨煤機(jī)。一次風(fēng)的壓頭主要取決于煤粉流的阻力及風(fēng)

道、空氣預(yù)熱器、擋板、磨煤機(jī)的流動(dòng)阻力。其壓頭是隨鍋

爐需粉量的變化而變化，可以通過調(diào)節(jié)動(dòng)葉的傾角來改變風(fēng)

量，維持風(fēng)道一次風(fēng)的壓力，適應(yīng)不同負(fù)荷的變化。

四、煙氣系統(tǒng)

煙氣系統(tǒng)的作用是將燃料燃燒生成的煙氣經(jīng)各受熱面

傳熱后連續(xù)并及時(shí)地排至大氣，以維持鍋爐正常運(yùn)行。

鍋爐煙氣系統(tǒng)主要由兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)

容克式空氣預(yù)熱器和兩臺(tái)布袋除塵器構(gòu)成。鍋爐采用平衡通

風(fēng)，爐膛保持一定的負(fù)壓。負(fù)壓是通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的角

度，改變風(fēng)機(jī)的流量實(shí)現(xiàn)的。

引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口壓力與鍋爐負(fù)荷、煙道通流阻力有關(guān)。其

流量決定于爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物的容積及爐膛出口后所有漏入的

空氣量。

兩臺(tái)空氣預(yù)熱器出口有各自獨(dú)立的通道與兩臺(tái)除塵器

相連接，除塵器的兩室出口有共同的通道與引風(fēng)機(jī)連接。在

引風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口有電動(dòng)擋板，滿足任一臺(tái)引風(fēng)機(jī)停運(yùn)檢修時(shí)

的隔離需要。

第二節(jié)單級軸流式風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的勢能和動(dòng)能的設(shè)備，風(fēng)機(jī)

可以分為軸流式和離心式兩種形式。軸流風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)比

較：

1）動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)的變工況性能好，工作范圍大。

因?yàn)閯?dòng)葉片安裝角可隨著鍋爐負(fù)荷的改變而改變，既可調(diào)節(jié)

流量又可保持風(fēng)機(jī)在高效區(qū)運(yùn)行。

2）軸流風(fēng)機(jī)對風(fēng)道系統(tǒng)風(fēng)量變化的適應(yīng)性優(yōu)于離心風(fēng)

機(jī)。由于外界條件變化使所需風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓發(fā)生變化，

離心風(fēng)機(jī)就有可能使機(jī)組達(dá)不到額定出力，而軸流風(fēng)機(jī)可以

通過動(dòng)葉片關(guān)小或開大動(dòng)葉的角度來適應(yīng)變化，同時(shí)由于軸

流風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)方式和離心風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式不同，決定了軸流風(fēng)

機(jī)的效率較高。

3）軸流風(fēng)機(jī)重量輕、飛輪效應(yīng)值小，使得啟動(dòng)力矩大

大減小。

4）與離心式風(fēng)機(jī)比較，軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、旋轉(zhuǎn)部件

多，制造精度高，材質(zhì)要求高。

二期工程鍋爐送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)每爐均為兩

臺(tái)，采用液壓、動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)由

上海鼓風(fēng)機(jī)廠有限公司生產(chǎn)，引風(fēng)機(jī)是由成都凱凱凱電站風(fēng)

機(jī)有限公司生產(chǎn)。

一、軸流風(fēng)機(jī)的工作原理

流體沿軸向流入葉片通道，當(dāng)葉輪在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)

時(shí)，旋轉(zhuǎn)的葉片給繞流流體一個(gè)沿軸向的推力（葉片中的流

體繞流葉片時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)原理，流體對葉片作用有一個(gè)

升力，同時(shí)由作用力和反作用力相等的原理，葉片也作用給

流體一個(gè)與升力大小相等方向相反的力，即推力），此葉片

的推力對流體做功，使流體的能量增加并沿軸向排出。葉片

連續(xù)旋轉(zhuǎn)即形成軸流式風(fēng)機(jī)的連續(xù)工作。

假設(shè)一較長的圓柱體靜止，氣流自左向右作平行流動(dòng)，

不計(jì)氣體的粘性（即氣體流動(dòng)的阻力），那么氣體會(huì)均勻的

分上下繞流圓柱體。氣流在圓柱體上的速度及壓力分布完全

對稱，流體對柱體的總的作用力為0,如圖4—2—1所示。

這種流動(dòng)叫平流繞圓柱體流動(dòng)。

若圓柱體作順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則圓柱體周圍的氣體也一起

旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生環(huán)流運(yùn)動(dòng)。這時(shí)圓柱體上、下速度及壓力分布亦

完全對稱，流體對柱體的總的作用力為0,如圖4—2—2所

示，這種運(yùn)動(dòng)為環(huán)流運(yùn)動(dòng)。

圖4-2-1平行繞圓柱體流動(dòng)圖4-2-2環(huán)流運(yùn)動(dòng)

圖4—2—3機(jī)翼的升力原理

若流體作平行運(yùn)動(dòng)，圓柱體作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這兩種流動(dòng)

疊加在一起是：圓柱體上部平流與環(huán)流方向一致，流速加快;

圓柱體下部平流與環(huán)流方向相反，流速減慢。根據(jù)能量方程

原理，圓柱體上部與圓柱體下部的總能量相等，而圓柱體上

部動(dòng)能大，壓力小，下部動(dòng)能小，壓力大。于是流體對圓柱

體產(chǎn)生一個(gè)自下而上的壓力差，這個(gè)壓差就是升力。

機(jī)翼上升力產(chǎn)生的原理與圓柱體上升力的原理相同。如

圖4—2—3示。機(jī)翼上有一個(gè)順時(shí)針方向的環(huán)流運(yùn)動(dòng)，由于

機(jī)翼向前運(yùn)動(dòng)，流體對于機(jī)翼來說是作平流運(yùn)動(dòng)。機(jī)翼上部

平流與環(huán)流疊加流速加快，壓力降低，機(jī)翼下部平流與環(huán)流

疊加流速減小，壓力升高。此時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)升力Po同時(shí)在

流動(dòng)過程中有流動(dòng)阻力，機(jī)翼也受到阻力。

軸流風(fēng)機(jī)的葉輪是由數(shù)個(gè)相同的機(jī)翼組成的一個(gè)環(huán)型

葉柵，如圖4—2—4所示。若將葉輪以同一半徑展開，如圖

4一2-5示，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉柵以速度u向前運(yùn)動(dòng)，氣流

相對于葉柵產(chǎn)生沿機(jī)翼表面的流動(dòng)，機(jī)翼有一個(gè)升力P,而

機(jī)翼對流體有一個(gè)反作用力R,R力可以分解為Rm和Ru,

力Rm使氣體獲得沿軸向流動(dòng)的能量，力Ru使氣體產(chǎn)生旋

轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以氣流經(jīng)過葉輪做功后，作繞軸的沿軸向運(yùn)動(dòng)。

圖4—2—4軸流風(fēng)機(jī)的葉輪

Rm

圖4-2-5環(huán)形葉柵中機(jī)翼與流體相互作用力分析圖

二、型式和參數(shù)

1）型式

引風(fēng)機(jī)：動(dòng)葉可調(diào)軸流式HU27050-22風(fēng)量:

2270050m3/h出口全壓：8.50kpa

送風(fēng)機(jī)：動(dòng)葉可調(diào)軸流式FAF26.6-14-1風(fēng)量:

996500m3/h出口全壓：4.45kpa

一次風(fēng)機(jī)：動(dòng)葉可調(diào)軸流式PAF19-13.3-2風(fēng)量：

434016m3/h出口全壓：14.894kpa

2）設(shè)計(jì)參數(shù)（見表4—2—1）

三、結(jié)構(gòu)簡介

圖4-2-6,為送風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，送風(fēng)機(jī)是單級動(dòng)葉可

調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。

圖4—2—6送風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖

入口箱

圖4—2—7單級軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

圖4—2—8風(fēng)機(jī)的葉輪

單級軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4一2一7所示。

送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)由以下部件組成：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器、

主軸承、軸承潤滑油系統(tǒng)、消聲器、進(jìn)氣箱以及連接管道、

風(fēng)機(jī)軸、軸流葉片、液壓供油系統(tǒng)、液壓缸、調(diào)節(jié)桿、失速

探針等。每臺(tái)送風(fēng)機(jī)均有潤滑油系統(tǒng)，主軸承的潤滑油是由

位于軸承座上的油槽提供。當(dāng)主軸承溫度超過90℃時(shí)，將會(huì)

報(bào)警，運(yùn)行人員需監(jiān)視該溫度并分析產(chǎn)生的原因，其原因可

能為潤滑油中斷、冷卻水系統(tǒng)故障。如溫度繼續(xù)升高達(dá)HOC

時(shí)必須立即停機(jī)。

送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)均采用撓性聯(lián)軸器，即在電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)

之間裝有一段中間軸，在它們的連接處裝有數(shù)片彈簧片，其

具有尺寸小，自動(dòng)對中，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。一次風(fēng)機(jī)主軸承

采用滾柱軸承并帶有一個(gè)焊接軸承箱，可承受轉(zhuǎn)子全部的載

荷。主軸、軸承箱和動(dòng)葉調(diào)節(jié)的液壓缸全部位于風(fēng)機(jī)的芯筒

內(nèi)。

圖4—2—9風(fēng)機(jī)葉片的輪轂

每臺(tái)風(fēng)機(jī)均有擴(kuò)壓器，將動(dòng)能轉(zhuǎn)變成靜壓能，降低渦流

損失，提高風(fēng)機(jī)的效率，同時(shí)使空氣流更加均勻，風(fēng)機(jī)的出

口過渡段允許擴(kuò)壓器和風(fēng)道相連接。擴(kuò)壓器的出口和過渡段

進(jìn)口的連接均為撓性連接，可以減少風(fēng)機(jī)傳給風(fēng)道的振動(dòng)。

表4—2-1送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)表

a、送風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范（技術(shù)協(xié)議數(shù)據(jù)）

設(shè)備名稱單位T?BBMCRBRL

風(fēng)機(jī)型式軸流動(dòng)調(diào)

風(fēng)風(fēng)機(jī)型號(hào)FAF26.6-14-1

機(jī)

風(fēng)機(jī)入口重量流量kg/S298.262.253.

958977

276.243.234.

風(fēng)機(jī)入口容積流量m3/S

814297

風(fēng)機(jī)全壓Pa445037103655

風(fēng)機(jī)入口溫度℃202020

24.723.823.7

風(fēng)機(jī)出口溫度℃

548

轉(zhuǎn)速r/min985

85.488.088.1

效率%

269

軸功率k/p>

風(fēng)機(jī)總重量kg25000

風(fēng)機(jī)的第一臨界轉(zhuǎn)速r/min1280.5

葉輪直徑mm2660

葉片數(shù)量片14

軸材質(zhì)42CrMo

機(jī)殼及葉輪（包括主軸）材

15MnV/12

質(zhì)/厚度

風(fēng)機(jī)軸承型式滾動(dòng)

軸承潤滑型式稀油

軸承冷卻方式油冷+空冷

軸承冷卻水量t/h4

軸承使用壽命h50000

葉片及調(diào)節(jié)葉片的使用壽命h50000

聯(lián)軸器形式鋼撓性膜片

液壓及潤滑油的壓力MPa3.5

液壓及潤滑油的油量125L/MIN

距離風(fēng)機(jī)機(jī)殼1米處噪聲dB(A)85

電動(dòng)機(jī)型號(hào)YKK630-6

額定功率Kw1600

電

機(jī)

額定電壓V10000

同步轉(zhuǎn)速r/min1000

頻率Hz50

效率%94

功率因數(shù)0.85

堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（倍）

0.6

堵轉(zhuǎn)電流（倍）6.5

最大轉(zhuǎn)矩（倍）1.8

絕緣等級級F

防護(hù)等級IP54

起動(dòng)電流/額定電流6.5

起動(dòng)時(shí)間S10

重量Kg9700

冷卻方式IC611

b、吸風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范（技術(shù)協(xié)議數(shù)據(jù)）

單

設(shè)備名稱T-BBMCRBRL

位

風(fēng)機(jī)型式動(dòng)葉可調(diào)軸流

機(jī)

風(fēng)機(jī)型號(hào)HU27050-22

kg/177741506614604

風(fēng)機(jī)入口重量流量

h498874

m,7227001924218628

風(fēng)機(jī)入口容積流量

h505050

風(fēng)機(jī)全壓Pa850068006750

風(fēng)機(jī)入口溫度℃119119119

風(fēng)機(jī)出口溫度℃126.3124123.8

r/m

轉(zhuǎn)速745745745

in

效率%86.085.686.4

軸功率kW608041743974

風(fēng)機(jī)總重量75000

kg

安裝隔聲包敷層后w

距離風(fēng)機(jī)機(jī)殼1米處噪聲dB(

A)85

風(fēng)機(jī)的第一臨界轉(zhuǎn)速r/m>970

in

葉輪直徑mm3546

葉片數(shù)量片2X22

軸材質(zhì)

35CrMo

機(jī)殼：Q235/22,葉片：

機(jī)殼及葉輪（包括主軸）材

Q345D,輪轂：42CrMo,

質(zhì)/厚度

主軸：35CrMo

風(fēng)機(jī)軸承型式滾動(dòng)軸承

循環(huán)油+油池

軸承潤滑型式

循環(huán)油+油池+風(fēng)冷

軸承冷卻方式

/

軸承冷卻水量t/h

正常工況下三50000

軸承使用壽命h

葉片及調(diào)節(jié)葉片的使用壽正常工況下三50000

h

命

膜片式

聯(lián)軸器形式

液壓：4.2,潤滑：0.18

液壓及潤滑油的壓力MPa

1/m液壓：126,潤滑：17

液壓及潤滑油的油量

in

電動(dòng)機(jī)型號(hào)YKK1120-8

額定功率7200kW

額定電壓10000

同步轉(zhuǎn)速750r/min

頻率50Hz

效率>90%

功率因數(shù)>0.8%

電（倍

機(jī)

堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩0.6

）

（倍

堵轉(zhuǎn)電流6.5

）

（倍

最大轉(zhuǎn)矩1.8

）

絕緣等級F

防護(hù)等級IP54

起動(dòng)電壓8000或4800V

起動(dòng)時(shí)間W25s

重量

冷卻方式IC611

C、一次風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范（技術(shù)協(xié)議數(shù)據(jù)）

設(shè)備名稱單位T-BBMCRBRL

風(fēng)機(jī)型式動(dòng)口-卜可調(diào)軸流

風(fēng)機(jī)型號(hào)PAF19-13.3-2

137.95.191.6

風(fēng)機(jī)入口重量流量kg/S

6125

127.88.084.8

風(fēng)風(fēng)機(jī)入口容積流量m3/S

4276

機(jī)

147510931050

風(fēng)機(jī)全壓Pa

000

風(fēng)機(jī)入口溫度℃202020

風(fēng)機(jī)出口溫度℃35.431.030.3

837

轉(zhuǎn)速r/min1470

83.588.087.1

效率

236

軸功率kW21301049951

風(fēng)機(jī)尺寸mm1884

風(fēng)機(jī)總重量kg14000

風(fēng)機(jī)的第一臨界轉(zhuǎn)速r/min1911

葉輪直徑mm1884

葉片數(shù)量片24

軸材質(zhì)35CrMo

機(jī)殼及葉輪（包括主軸）材

Q235A/10

質(zhì)/厚度

風(fēng)機(jī)軸承型式滾動(dòng)

軸承潤滑型式稀油

軸承冷卻方式強(qiáng)制油循環(huán)

軸承冷卻水量t/h4t/h

葉片及調(diào)節(jié)葉片的使用壽命h50000

聯(lián)軸器形式鋼撓性膜片

液壓及潤滑油的壓力MPa3.53

液壓及潤滑油的油量125

距離風(fēng)機(jī)機(jī)殼1米處噪聲dB(A)85

電動(dòng)機(jī)型號(hào)YKK710-4

額定功率2200

額定電壓10000

同步轉(zhuǎn)速1470

頻率50

電

機(jī)

效率95

功率因數(shù)0.86

堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（倍）0.5

堵轉(zhuǎn)電流（倍）6.0

最大轉(zhuǎn)矩（倍）2.0

絕緣等級F

防護(hù)等級IP54

電加熱器電壓和功率380V/2.4KW（一臺(tái)

電機(jī)一路電源）

起動(dòng)電壓^80%Un

起動(dòng)時(shí)間20s

重量16500Kg

四、技術(shù)特點(diǎn)

1）葉輪

葉輪是軸流風(fēng)機(jī)的主要部件之一。氣流通過旋轉(zhuǎn)的葉

輪，才能得到能量，并沿軸做螺旋的軸向流動(dòng)。圖4—2—8、

4-2-9為風(fēng)機(jī)的葉輪圖，它由動(dòng)葉、輪轂、葉柄、葉柄軸

承、平衡重等組成。葉輪為焊接結(jié)構(gòu)，重量輕，慣性矩小。

葉片和葉柄等組裝件的離心力通過推力球軸承傳遞至承載

環(huán)上。

2）液壓潤滑裝置

液壓油站由油箱、油泵裝置、濾油器、冷卻器、儀表、

管道和閥門等組成，其結(jié)構(gòu)為整體式。工作時(shí)，油由齒輪泵

從油箱中吸出，經(jīng)單向閥，雙筒過濾器送給葉片調(diào)節(jié)裝置，

由于其壓力較高，故稱為壓力油。另一路油經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥，

單向閥、冷卻器、節(jié)流閥、流量繼電器等供軸承潤滑。

為了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行可靠，油站中大部分器件均為兩套，設(shè)

兩臺(tái)齒輪油泵，一用一備，正常時(shí)工作油泵運(yùn)行，遇有意外

時(shí)，壓力開關(guān)發(fā)信號(hào)啟動(dòng)備用泵，保證繼續(xù)供油。油泵的出

口壓力由安全閥來調(diào)定，一般在3.5Mpa。濾油器為雙套結(jié)構(gòu),

一只工作，一只備用，當(dāng)工作濾芯需要清洗或更換時(shí)，只要

扳動(dòng)三通閥即可實(shí)現(xiàn)。當(dāng)冷油器發(fā)生意外需清洗或調(diào)換時(shí)，

可以切換三通閥來進(jìn)行旁路。電加熱器用于加熱油液，使得

油保持一定的粘度。

3）中間軸和聯(lián)軸器

風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通過風(fēng)機(jī)側(cè)的半聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)側(cè)的半聯(lián)軸

器和中間軸同電機(jī)相連。

五、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和維護(hù)

1）風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)

A.啟動(dòng)前的檢查。檢查與風(fēng)機(jī)啟動(dòng)有關(guān)的潤滑油系統(tǒng)、

冷卻水系統(tǒng)、液壓油系統(tǒng)、一些保護(hù)和聯(lián)鎖裝置、監(jiān)測裝置

投入運(yùn)行。

B.風(fēng)機(jī)啟動(dòng)可以采用就地、遙控和程控的方式啟動(dòng)，但

是在風(fēng)機(jī)檢修后試轉(zhuǎn)時(shí)，一般采用就地近控啟動(dòng)，現(xiàn)場有專

人檢查風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否符合要求，檢查風(fēng)機(jī)的升速和運(yùn)轉(zhuǎn)情

況，以便在異常工況下及時(shí)分析處理。同時(shí)監(jiān)測風(fēng)機(jī)的電流

和啟動(dòng)時(shí)間，并進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié)。風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)確認(rèn)系統(tǒng)內(nèi)

無積粉，以避免大量的可燃物進(jìn)入爐膛，以防爐膛爆炸或煙

道內(nèi)可燃物再燃燒。

C.為保證風(fēng)機(jī)的安全，風(fēng)機(jī)應(yīng)在最小負(fù)載下啟動(dòng)，即風(fēng)

機(jī)的動(dòng)葉角度為0,出口擋板關(guān)閉，這是因?yàn)檩S流風(fēng)機(jī)的軸

功率N是隨著風(fēng)量Q的增加而減小。如圖4—2—10為帶有

動(dòng)葉調(diào)節(jié)的送風(fēng)機(jī)性能曲線，從圖中可以知道動(dòng)葉角度越

小、風(fēng)量越大時(shí)風(fēng)機(jī)的軸功率將越小。

D.風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后逐漸開啟動(dòng)葉，同時(shí)注意避開喘振區(qū)。啟

動(dòng)正常后應(yīng)全面檢查風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況，包括：電動(dòng)機(jī)及機(jī)械

部分的振動(dòng)、軸承溫度、電流、風(fēng)量風(fēng)壓、電機(jī)線圈和鐵芯

溫度、轉(zhuǎn)動(dòng)部件有無卡澀和金屬摩擦聲以及各附屬設(shè)備及系

統(tǒng)（潤滑油系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等）的運(yùn)行情況。

2）風(fēng)機(jī)的停止

A.風(fēng)機(jī)的停用應(yīng)考慮風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖的動(dòng)作范圍，并應(yīng)將機(jī)組

的負(fù)荷減小，開啟有關(guān)的連通風(fēng)門；

B.逐漸關(guān)閉需停運(yùn)送風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉，將需停用風(fēng)機(jī)的負(fù)荷

逐步轉(zhuǎn)移至另一臺(tái)風(fēng)機(jī)；

C.關(guān)閉送風(fēng)機(jī)出口擋板；

D.打開二次風(fēng)聯(lián)絡(luò)門；

E.停止送風(fēng)機(jī)；

F.根據(jù)情況停止風(fēng)機(jī)油系統(tǒng)。

3）風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的注意事項(xiàng)

A.調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)負(fù)荷時(shí)，二臺(tái)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷偏差不應(yīng)過大,

防止風(fēng)機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定工況運(yùn)行。

B.定期將冷油器切換運(yùn)行。切換時(shí)先對備用冷油器充油

放氣，結(jié)束后開啟備用冷油器出油門和冷卻水進(jìn)、出口門，

正常后再停運(yùn)原運(yùn)行的冷油器。

C.當(dāng)油系統(tǒng)濾網(wǎng)差壓過大時(shí)，及時(shí)切換至備用濾網(wǎng)運(yùn)行,

通知維護(hù)人員清理。

D.發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)各處油位低時(shí)，及時(shí)聯(lián)系加油。

E.風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行監(jiān)視點(diǎn)。風(fēng)機(jī)的電流是風(fēng)機(jī)負(fù)荷的標(biāo)志,

同時(shí)也是一些異常事故的預(yù)報(bào)。風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口風(fēng)壓反映了風(fēng)

機(jī)的運(yùn)行工況，還反映了鍋爐及所屬系統(tǒng)的漏風(fēng)或受熱面的

積灰和積渣情況，需要經(jīng)常分析。運(yùn)行時(shí)需檢查風(fēng)機(jī)及電機(jī)

的軸承溫度、振動(dòng)、潤滑油流量、情況及各系統(tǒng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部分

4）軸流風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)

軸流式風(fēng)機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)有四種方式：動(dòng)葉調(diào)節(jié)、節(jié)流調(diào)

節(jié)、變速調(diào)節(jié)和入口靜葉調(diào)節(jié)。

動(dòng)葉調(diào)節(jié)是通過改變風(fēng)機(jī)葉片的角度，使風(fēng)機(jī)的曲線發(fā)

生改變，來實(shí)現(xiàn)改變風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工作點(diǎn)和調(diào)節(jié)風(fēng)量。這種調(diào)

節(jié)經(jīng)濟(jì)性和安全性較好，每一個(gè)葉片角度對應(yīng)一條曲線，且

葉片角度的變化幾乎和風(fēng)量成線性關(guān)系。

節(jié)流調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性很差，所以軸流式風(fēng)機(jī)不采用這種調(diào)

節(jié)方式。

變速調(diào)節(jié)是最經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方式，但需要配置電機(jī)變頻裝

置或液力偶合器，電氣諧波問題很突出，綜合造價(jià)和運(yùn)行維

護(hù)費(fèi)用也不低，故現(xiàn)在運(yùn)行也并不多。

入口靜葉調(diào)節(jié)時(shí)系統(tǒng)阻力不變，風(fēng)量隨風(fēng)機(jī)特性曲線的

改變而改變，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)易進(jìn)入不穩(wěn)定工況區(qū)域。

六、故障分析和處理

表4—6-1送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)常見故障分析

故障現(xiàn)故障原因檢查項(xiàng)目

象

主軸承1、潤滑油流量不足1、適當(dāng)調(diào)整溢流增加油壓

溫度過2、冷卻器的冷卻水量2、檢查冷卻水量，冷卻水

高不足管是否堵塞

3、冷卻器內(nèi)粘附污物3、清洗水冷管內(nèi)外部

故障現(xiàn)故障原因檢查項(xiàng)目

象

4、軸承內(nèi)有異物4、檢查軸承，有異聲則更

換

系統(tǒng)油1、油泵故障1、檢查維修

壓低2、油泵吸入口不充滿2、檢查是否吸入口帶空氣

3、油箱油位過低3、加油并檢查管路是否漏

4、溢流閥失靈油

5、液壓缸閥芯間隙過4、調(diào)整或拆開檢查

大或工作狀況不良5、檢查閥芯處間隙并調(diào)整

（排油量大）液壓缸

系統(tǒng)油1、溢流閥工作異常1、調(diào)整或拆開檢查

壓過高2、溢流閥卸荷管路堵2、檢查并維修

塞

備用油1、電氣故障1、檢查電路

泵不運(yùn)2、葉片被異物卡住2、檢查修理

行

異常噪主1、風(fēng)機(jī)內(nèi)有異物1、檢查修理

聲機(jī)2、旋轉(zhuǎn)件與靜止2、檢查修理

件相干涉3、減小動(dòng)葉開度使風(fēng)機(jī)退

3、喘振出喘振區(qū)。

故障現(xiàn)故障原因檢查項(xiàng)目

象

油1、油泵內(nèi)有空氣1、排出空氣

泵2、產(chǎn)生空蝕現(xiàn)象2、清洗吸入口

振動(dòng)1、風(fēng)機(jī)未對中1、調(diào)正風(fēng)機(jī)中心

2、主軸承故障2、檢查軸承，若異常則更

3、轉(zhuǎn)子不平衡換

4、喘振3、檢查異常磨損、裂紋或

5、風(fēng)筒支板或底座板粉塵粘附情況。檢查有無

開焊螺栓、螺母脫落

4、減小動(dòng)葉開度使風(fēng)機(jī)退

出喘振區(qū)

5、補(bǔ)焊

主軸承1、潤滑油油量大1、檢查潤滑油進(jìn)油管上的

處漏油2、密封圈或密封片損溢流閥

壞2、更換

3、潤滑油回油阻塞或3、檢查修理

空氣閉塞

動(dòng)葉滯1、輪轂內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)械1、修理更換

卡損壞2、修理更換

2、操作機(jī)構(gòu)滯卡3、換潤滑油和動(dòng)葉支撐軸

3、動(dòng)葉支撐軸缺油承

故障現(xiàn)故障原因檢查項(xiàng)目

象

動(dòng)葉角1、較接管接頭和閥芯、1、更換磨損件

度調(diào)節(jié)閥套磨損2、更換

異常2、活塞環(huán)和齒型密封3、更換

損壞。4、按動(dòng)葉滯卡的故障處理

3、撓性軟管損壞（漏

油）

4、動(dòng)葉滯卡

第三節(jié)雙級軸流式風(fēng)機(jī)

一次風(fēng)機(jī)為雙級動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和一

次風(fēng)機(jī)相類似，都是雙級動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。一次風(fēng)機(jī)的結(jié)

構(gòu)如圖4-3-1所示，一次風(fēng)機(jī)的葉輪如圖4-3-2所示。

中間段入口箱

圖4—3—1一次風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖

圖4一3一2一次風(fēng)機(jī)的葉輪圖

雙級軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理、運(yùn)行維護(hù)和單機(jī)軸流式風(fēng)

機(jī)相同。這里不再闡述。具體本章第二節(jié)相關(guān)內(nèi)容。

第四節(jié)風(fēng)機(jī)的失速和喘振

一、失速

由流體力學(xué)知，當(dāng)速度為V的直線平行流以某一沖角（翼

弦與來流方向的夾角）繞流二元孤立翼型（機(jī)翼）時(shí)，由于

沿氣流流動(dòng)方向的兩側(cè)不對稱，使得翼型上部區(qū)域的流線變

密，流速增加，翼型下部區(qū)域的流線變稀，流速減小。因此,

流體作用在翼型下部表面上的壓力將大于流體作用在翼型

上部表面的壓力，結(jié)果在翼型上形成一個(gè)向上的作用力。如

果繞流體是理想流體，則這個(gè)力和來流方向垂直，稱為升力,

其大小由儒可夫斯基升力公式確定：

FL=puoor

r一速度環(huán)量P一繞流流體的密度

其方向是在來流速度方向沿速度環(huán)量的反方向轉(zhuǎn)90°

來確定。

軸流風(fēng)機(jī)葉片前后的壓差，在其它都不變的情況下，其

壓差的大小決定于動(dòng)葉沖角的大小，在臨界沖角值以內(nèi)，上

述壓差大致與葉片的沖角成比例，不同的葉片葉型有不同的

臨界沖角值。翼型的沖角超過臨界值，氣流會(huì)離開葉片凸面

發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象，產(chǎn)生大面積的渦流，此時(shí)風(fēng)機(jī)的全壓

下降，這種情況稱為“失速現(xiàn)象”。如圖4—4—1。

b、風(fēng)機(jī)脫流工況時(shí)的氣體流動(dòng)狀況

圖4—4—1風(fēng)機(jī)正常工況與脫流工況的氣流狀況對比

泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定工況區(qū)，其葉片上將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫

流，可能使葉片發(fā)生共振，造成葉片疲勞斷裂?，F(xiàn)以軸流式

風(fēng)機(jī)為例說明旋轉(zhuǎn)脫流及其引起的振動(dòng)。當(dāng)風(fēng)機(jī)處于正常工

況工作時(shí)，沖角等于零，繞翼型的氣流保持其流線形狀，如

圖示：當(dāng)氣流與葉片進(jìn)口形成正沖角時(shí)，隨著沖角的增大，

在葉片后緣點(diǎn)附近產(chǎn)生渦流，而且氣流開始從上表面分離。

當(dāng)正沖角超過某一臨界值時(shí)，氣流在葉片背部的流動(dòng)遭到破

壞，升力減小，阻力卻急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“旋轉(zhuǎn)脫流”

或“失速”。如果脫流現(xiàn)象發(fā)生在風(fēng)機(jī)的葉道內(nèi)，則脫流將

對葉道造成堵塞，使葉道內(nèi)的阻力增大，同時(shí)風(fēng)壓也隨之而

迅速降低。

風(fēng)機(jī)的葉片由于加工及安裝等原因不可能有完全相同

的形狀和安裝角，同時(shí)流體的來流流向也不完全均勻。因此

當(dāng)運(yùn)行工況變化而使流動(dòng)方向發(fā)生偏離時(shí)，在各個(gè)葉片進(jìn)口

的沖角就不可能完全相同，如果某一葉片進(jìn)口處的沖角達(dá)到

臨界值時(shí)，就首先在該葉片上發(fā)生脫流，而不會(huì)所有葉片都

同時(shí)發(fā)生脫流。如圖4—4—2示：假設(shè)在葉道2首先由于脫

流而出現(xiàn)氣流阻塞現(xiàn)象，葉道受堵塞后，通過的流量減少，

在該葉道前形成低速停滯區(qū)，于是原來進(jìn)入葉道2的氣流只

能分流進(jìn)入葉道1和30這兩股分流來的氣流又與原來進(jìn)入

葉道1和3的氣流匯合，從而改變了原來的氣流方向，使流

入葉道1的氣流沖角減小，而流入葉道3的沖角增大，由

此可知，分流的結(jié)果將使葉道1內(nèi)的繞流情況有所改善，脫

流的可能性減小，甚至消失，而葉道3內(nèi)部卻因沖角增大而

促使發(fā)生脫流，葉道3內(nèi)發(fā)生脫流后又形成堵塞，使葉道3

前的氣流發(fā)生分流，其結(jié)果又促使葉道4內(nèi)發(fā)生脫流和堵塞,

這種現(xiàn)象繼續(xù)下去，使脫流現(xiàn)象所造成的堵塞區(qū)沿著與葉輪

旋轉(zhuǎn)相反的方向移動(dòng)。試驗(yàn)表明，脫流的傳播相對速度W1

遠(yuǎn)小于葉輪本身旋轉(zhuǎn)角速度W因此，在絕對運(yùn)動(dòng)中，可以觀

察到脫流區(qū)以W—W1的速度旋轉(zhuǎn)，方向與葉輪轉(zhuǎn)向相同。

3

圖4-4-2動(dòng)葉中旋轉(zhuǎn)脫流的形成

風(fēng)機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定工況區(qū)運(yùn)行，葉輪內(nèi)將產(chǎn)生一個(gè)到數(shù)個(gè)

旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)，葉片依次經(jīng)過脫流區(qū)要受到交變應(yīng)力的作用，

這種交變應(yīng)力會(huì)使葉片產(chǎn)生疲勞。葉片每經(jīng)過一次脫流區(qū)將

受到一次激振力的作用，此激振力的作用頻率與旋轉(zhuǎn)脫流的

速度成正比，當(dāng)脫流區(qū)的數(shù)目2、3……時(shí)，則作用于每個(gè)葉

片的激振力頻率也作2倍、3倍……的變化。如果這一激振

力的作用頻率與葉片的固有頻率成整數(shù)倍關(guān)系，或者等于、

接近于葉片的固有頻率時(shí)，葉片將發(fā)生共振。此時(shí)，葉片的

動(dòng)應(yīng)力顯著增加，甚至可達(dá)數(shù)十倍以上，使葉片產(chǎn)生斷裂。

一旦有一個(gè)葉片疲勞斷裂，將會(huì)將全部葉片打斷，因此，應(yīng)

盡量避免泵與風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定工況區(qū)運(yùn)行。

圖4—4-3在軸流風(fēng)機(jī)Q—H性能曲線中，全壓的峰值

點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定區(qū)，是旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)。從峰值點(diǎn)開始向小流量

方向移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)脫流從此開始，到流量等于零的整個(gè)區(qū)間，

始終存在著脫流。

(

X

)

因

<H

并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的阻力曲線

單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的阻力曲線

?鍋爐的設(shè)計(jì)點(diǎn)

?鍋爐50%負(fù)荷點(diǎn)

?鍋爐100%貪荷點(diǎn)

.容積流量（％）

圖4-4-3軸流風(fēng)機(jī)的Q-H性能曲線

圖4—4—4軸流風(fēng)機(jī)失速探頭安裝位置示意圖

△.4

DB

△.

圖4—4—5軸流風(fēng)機(jī)失速探頭性能圖

旋轉(zhuǎn)脫流對風(fēng)機(jī)性能的影響不一定很顯著，雖然脫流區(qū)

的氣流是不穩(wěn)定的，但風(fēng)機(jī)中流過的流量基本穩(wěn)定，壓力和

功率亦基本穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)在發(fā)生旋轉(zhuǎn)脫流的情況下尚可維持運(yùn)

行，因此，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)如落在脫流區(qū)內(nèi)，運(yùn)行人員較難從

感覺上進(jìn)行判斷。

因?yàn)樾D(zhuǎn)脫流不易被操作人員覺察，風(fēng)機(jī)進(jìn)入脫流區(qū)工

作對風(fēng)機(jī)安全始終構(gòu)成威脅，所以一般大容量軸流風(fēng)機(jī)都裝

有失速探頭以幫助運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)工況。如圖4-4

—4所示：失速探頭由兩根相隔約3mm的測壓管所組成，安

裝于葉輪葉片的進(jìn)口前，測壓管中間用厚3mm高（突出機(jī)

殼的距離）3mm隔片分開。風(fēng)機(jī)在正常工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時(shí)，

葉輪進(jìn)口的氣流較均勻地從進(jìn)氣室沿軸向流入，失速探頭之

間的壓力差等于或略大于零。圖4-4-5中的為兩測壓

管的壓力差。

當(dāng)風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)落在旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)，葉輪前的氣流除了軸

向流動(dòng)之外，還有脫流區(qū)流道阻塞成氣流所形成的圓周方向

分量。于是，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)先遇到的測壓孔，即隔片前的測壓

孔壓力高，而隔片后的測壓孔的氣流壓力低，產(chǎn)生了壓力差。

一般失速探頭產(chǎn)生的壓力差達(dá)245?392Pa時(shí)報(bào)警。風(fēng)機(jī)的

流量越小，失速探頭的壓差越大，如圖4-4-5中的BCD

段曲線。.當(dāng)差壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，失速探頭發(fā)信號(hào)報(bào)警，提醒

運(yùn)行人員進(jìn)行干預(yù)消除危險(xiǎn)工況。

失速探頭裝好以后，通過調(diào)試予以標(biāo)定，調(diào)整探頭中心

線的角度，使測壓管在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的差壓為最小。

二、喘振

軸流風(fēng)機(jī)性能曲線的左半部具有一個(gè)馬鞍形的區(qū)域，在

此區(qū)段運(yùn)行有時(shí)會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)的流量、壓頭和功率的大幅度脈

動(dòng)，風(fēng)機(jī)及管道會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，噪聲顯著增高等不正常

工況，一般稱為“喘振”，這一不穩(wěn)定工況區(qū)稱為喘振區(qū)。

實(shí)際上，喘振僅僅是不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)可能遇到的現(xiàn)象，而在

該區(qū)域內(nèi)必然要出現(xiàn)的則是旋轉(zhuǎn)脫流或稱旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象。這

兩種工況是不同的，但是它們又有一定的關(guān)系。如圖4—4

—6所示：軸流風(fēng)機(jī)Q—H性能曲線，若用節(jié)流調(diào)節(jié)方法減

少風(fēng)機(jī)的流量，如風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)在K點(diǎn)右側(cè)，則風(fēng)機(jī)工作是穩(wěn)

定的。當(dāng)風(fēng)機(jī)的流量QvQK時(shí)，這時(shí)風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的最大壓

頭將隨之下降，并小于管路中的壓力，因?yàn)轱L(fēng)道系統(tǒng)容量較

大，在這一瞬間風(fēng)道中的壓力仍為HK,因此風(fēng)道中的壓力

大于風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓頭使氣流開始反方向倒流，由風(fēng)道倒入

風(fēng)機(jī)中，工作點(diǎn)由K點(diǎn)迅速移至C點(diǎn)。但是氣流倒流使風(fēng)道

系統(tǒng)中的風(fēng)量減小，因而風(fēng)道中壓力迅速下降，工作點(diǎn)沿著

CD線迅速下降至流量Q=0時(shí)的D點(diǎn)，此時(shí)風(fēng)機(jī)供給的風(fēng)量

為零。由于風(fēng)機(jī)在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以當(dāng)風(fēng)道中的壓力降低倒相

應(yīng)的D點(diǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)又開始輸出流量，為了與風(fēng)道中壓力相

平衡，工況點(diǎn)又從D跳至相應(yīng)工況點(diǎn)F。只要外界所需的流

量保持小于QK,上述過程又重復(fù)出現(xiàn)。如果風(fēng)機(jī)的工作狀

態(tài)按F-K-C-D-F周而復(fù)始地進(jìn)行，這種循環(huán)的頻率如

與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的振蕩頻率合拍時(shí)，就會(huì)引起共振，風(fēng)機(jī)發(fā)生了

喘振。

風(fēng)機(jī)在喘振區(qū)工作時(shí)，流量急劇波動(dòng)，產(chǎn)生氣流的撞擊,

使風(fēng)機(jī)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，噪聲增大，而且風(fēng)壓不斷晃動(dòng)，風(fēng)

機(jī)的容量與壓頭越大，則喘振的危害性越大。故風(fēng)機(jī)產(chǎn)生喘

振應(yīng)具備下述條件：

a）風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)落在具有駝峰形Q-H性能曲線的不穩(wěn)

定區(qū)域內(nèi)；

b）風(fēng)道系統(tǒng)具有足夠大的容積，它與風(fēng)機(jī)組成一個(gè)彈

性的空氣動(dòng)力系統(tǒng)；

c）整個(gè)循環(huán)的頻率與系統(tǒng)的氣流振蕩頻率合拍時(shí)，產(chǎn)生

共振。

圖4-4-6軸流風(fēng)機(jī)的Q-H性能曲線

旋轉(zhuǎn)脫流與喘振的發(fā)生都是在Q—H性能曲線左側(cè)的不

穩(wěn)定區(qū)域，所以它們是密切相關(guān)

的，但是旋轉(zhuǎn)脫流與喘振有著本質(zhì)的區(qū)別。旋轉(zhuǎn)脫流發(fā)生在

圖4-4-6所示的風(fēng)機(jī)Q-H性能曲線峰值以左的整個(gè)不穩(wěn)

定區(qū)域;而喘振只發(fā)生在Q-H性能曲線向右上方傾斜部分。

旋轉(zhuǎn)脫流的發(fā)生只決定葉輪本身葉片結(jié)構(gòu)性能、氣流情況等

因素，與風(fēng)道系統(tǒng)的容量、形狀等無關(guān)。旋轉(zhuǎn)對風(fēng)機(jī)的正常

運(yùn)轉(zhuǎn)影響不如喘振這樣嚴(yán)重。

風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生喘振，情況就不相同。喘振時(shí)，風(fēng)機(jī)

的流量、全壓和功率產(chǎn)生脈動(dòng)或大幅度的脈動(dòng)，同時(shí)伴有明

顯的噪聲，有時(shí)甚至是高分貝的噪聲。喘振時(shí)的振動(dòng)有時(shí)是

很劇烈的，損壞風(fēng)機(jī)與管道系統(tǒng)。所以喘振發(fā)生時(shí)，風(fēng)機(jī)無

法運(yùn)行。

軸流風(fēng)機(jī)在葉輪進(jìn)口處裝置喘振報(bào)警裝置，該裝置是由

一根皮托管布置在葉輪的前方，皮托管的開口對著葉輪的旋

轉(zhuǎn)方向，如圖4—4—7示。皮托管是將一根直管的端部彎成

90o（將皮托管的開口對著氣流方向），用一U形管與皮托管

相連，則U形管（壓力表）的讀數(shù)應(yīng)該為氣流的動(dòng)能（動(dòng)壓）

與靜壓之和（全壓）。在正常情況下，皮托管所測到的氣流

壓力為負(fù)值，因?yàn)樗鼫y到的是葉輪前的壓力。但是當(dāng)風(fēng)機(jī)進(jìn)

入喘振區(qū)工作時(shí)，由于氣流壓力產(chǎn)生大幅度波動(dòng)，所以皮托

管測到的壓力亦是一個(gè)波動(dòng)的值。為了使皮托管發(fā)送的脈沖

壓力能通過壓力開關(guān)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，皮托管的報(bào)警值是這樣

規(guī)定的：當(dāng)動(dòng)葉片處于最小角度位置（一30°）用一U形

管測得風(fēng)機(jī)葉輪前的壓力再加上2000Pa壓力，作為喘振報(bào)

警裝置的報(bào)警整定值。當(dāng)運(yùn)行工況超過喘振極限時(shí)，通過皮

托管與差壓開關(guān)，利用聲光向控制臺(tái)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，要求運(yùn)

行人員及時(shí)處理，使風(fēng)機(jī)返回正常工況運(yùn)行。

為防止軸流風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)工作點(diǎn)落在旋轉(zhuǎn)脫流、喘振區(qū)

內(nèi)，在選擇軸流風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)仔細(xì)核實(shí)風(fēng)機(jī)的經(jīng)常工作點(diǎn)是否落

在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，同時(shí)在選擇調(diào)節(jié)方法時(shí)，需注意工作點(diǎn)的變化

情況，動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)由于改變動(dòng)葉的安裝角進(jìn)行調(diào)節(jié)，

所以當(dāng)風(fēng)機(jī)減少流量時(shí)，小風(fēng)量使軸向速度降低而造成的氣

流沖角的改變，恰好由動(dòng)葉安裝角的改變得以補(bǔ)償，使氣流

的沖角不至于增大，于是風(fēng)機(jī)不會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流，更不會(huì)產(chǎn)

生喘振。動(dòng)葉安裝角減小時(shí)，風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定區(qū)越來越小，這對

風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行是非常有利的。

防止喘振的具體措施：

1）使泵或風(fēng)機(jī)的流量恒大于QK。如果系統(tǒng)中所需要的

流量小于QK時(shí)，可裝設(shè)再循環(huán)管或自動(dòng)排出閥門，使風(fēng)機(jī)

的排出流量恒大于QK.

圖4—4—7喘振報(bào)警裝置

2）如果管路性能曲線不經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，改變風(fēng)機(jī)的

轉(zhuǎn)速，也可能得到穩(wěn)定的運(yùn)行工況。通過風(fēng)機(jī)各種轉(zhuǎn)速下性

能曲線中最高壓力點(diǎn)的拋物線，將風(fēng)機(jī)的性能曲線分割為兩

部分，右邊為穩(wěn)定工作區(qū)，左邊為不穩(wěn)定工作區(qū)，當(dāng)管路性

能曲線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，改變轉(zhuǎn)速并無效果，此時(shí)各轉(zhuǎn)速下

的工作點(diǎn)均是相似工況點(diǎn)。

3）對軸流式風(fēng)機(jī)采用可調(diào)葉片調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)需要的流

量減小時(shí)，則減小其安裝角，性能曲線下移，臨界點(diǎn)向左下

方移動(dòng)，輸出流量也相應(yīng)減小。

4）最根本的措施是盡量避免采用具有駝峰形性能曲線

的風(fēng)機(jī)，而采用性能曲線平直向下傾斜的風(fēng)機(jī)。

失速和喘振是兩種不同的概念，失速是葉片結(jié)構(gòu)特性造

成的一種流體動(dòng)力現(xiàn)象，它的一些基本特性，例如：失速區(qū)

的旋轉(zhuǎn)速度、脫流的起始點(diǎn)、消失點(diǎn)等，都有它自己的規(guī)律,

不受風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的容積和形狀的影響。

喘振是風(fēng)機(jī)性能與管道裝置耦合后振蕩特性的一種表

現(xiàn)形式，它的振幅、頻率等基本特性受風(fēng)機(jī)管道系統(tǒng)容積的

支配，其流量、壓力功率的波動(dòng)是由不穩(wěn)定工況區(qū)造成的，

但是試驗(yàn)研究表明，喘振現(xiàn)象的出現(xiàn)總是與葉道內(nèi)氣流的脫

流密切相關(guān)，而沖角的增大也與流量的減小有關(guān)。所以，在

出現(xiàn)喘振的不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)必定會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)脫流。

第五節(jié)空氣預(yù)熱器

空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來加熱燃燒所需

要空氣的一種熱交換裝置，由于它工作在煙氣溫度較低的區(qū)

域，回收了煙氣熱量，降低了排煙溫度，因而提高了鍋爐效

率。同時(shí)由于燃燒空氣溫度的提高，有利于燃料著火和燃燒,

減少了不完全燃燒損失。

現(xiàn)代高參數(shù)大容量火力發(fā)電機(jī)組都采用具有多級回?zé)?/p>

的朗肯循環(huán)，利用汽輪機(jī)多級抽汽加熱凝結(jié)水，所以進(jìn)入鍋

爐的給水溫度已相當(dāng)高。例如亞臨界壓力機(jī)組，進(jìn)入省煤器

的給水溫度達(dá)280C左右。因此應(yīng)用省煤器已無法將煙氣冷

卻到合乎經(jīng)濟(jì)要求的溫度。而冷空氣溫度很低，所以可通過

應(yīng)用空氣預(yù)熱器吸收煙氣熱量，加熱空氣，達(dá)到降低排煙溫

度的目的。空氣預(yù)熱器不僅能降低排煙溫度，提高鍋爐效率,

而且經(jīng)過預(yù)熱的空氣參加燃燒能改善燃料的著火和燃燒條

件，減少燃料的不完全燃燒損失，進(jìn)一步提高鍋爐效率。這

對于難著火的燃料尤為重要。例如燃用無煙煤時(shí)，要求熱空

氣溫度高達(dá)380?420℃。其次，預(yù)熱空氣助燃可以提高爐內(nèi)

火焰溫度，強(qiáng)化爐膛內(nèi)輻射換熱?？諝忸A(yù)熱器已成為現(xiàn)代鍋

爐的重要受熱面。

一、空氣預(yù)熱器的類型及特點(diǎn)

空氣預(yù)熱器按傳熱方式分可以分為傳熱式和蓄熱式（再

生式）兩種。前者是將熱量連續(xù)通過傳熱面由煙氣傳給空氣,

煙氣和空氣有各自的通道。后者是煙氣和空氣交替地通過受

熱面，熱量由煙氣傳給受熱面金屬，被金屬積蓄起來，然后

空氣通過受熱面，將熱量傳給空氣，依靠這樣連續(xù)不斷地循

環(huán)加熱。

隨著電廠鍋爐蒸汽參數(shù)和機(jī)組容量的加大，管式空氣預(yù)

熱器由于受熱面的加大而使體積和高度增加，給鍋爐布置帶

來影響。因此現(xiàn)在大機(jī)組都采用結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的回轉(zhuǎn)式

空氣預(yù)熱器。

管式空預(yù)器和回轉(zhuǎn)式空預(yù)器兩者相比較各有以下特點(diǎn)：

1）回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器由于其受熱面密度高達(dá)500m2,

因而結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，體積為同容量管式預(yù)熱器的1/10；

2）重量輕因管式預(yù)熱器的管子壁厚1.5mm,而回轉(zhuǎn)預(yù)

熱器的蓄熱板厚度為0.5—1.25mm,布置相當(dāng)緊湊，所以回

轉(zhuǎn)式預(yù)熱器金屬耗量約為同容量管式預(yù)熱器的1/3；

3）回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器布置靈活方便，在鍋爐本體更容易得

到合理的布置；

4）在相同的外界條件下，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器因受熱面

金屬溫度較高，低溫腐蝕的危險(xiǎn)較管式預(yù)熱器輕些；

5）回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量比較大，一般管式預(yù)熱

器不超過5%,而回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器在狀態(tài)好時(shí)為8%—10%,

密封不良時(shí)可達(dá)20%-30%；

6）回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造工藝要求高,

運(yùn)行維護(hù)工作多，檢修也較復(fù)雜。

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器有兩種布置形式：垂直軸和水平軸布

置。垂直軸布置的空氣預(yù)熱器又可分為受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)和風(fēng)罩轉(zhuǎn)

動(dòng)。通常使用的受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)的是容克式回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器，而

風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)的是羅特繆勒（Rothemuhle）式回轉(zhuǎn)預(yù)熱器。這兩

種預(yù)熱器均被采用，但較多的是受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)

熱器。

按進(jìn)風(fēng)倉的數(shù)量分類，容克式空氣預(yù)熱器可以分為二分

倉和三分倉兩種，由圓筒形的轉(zhuǎn)子和固定的圓筒形外殼、煙

風(fēng)道以及傳動(dòng)裝置組成。受熱面裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子

被分成若干扇形倉格，每個(gè)倉格裝滿了由波浪形金屬薄板制

成的蓄熱板。圓筒形外殼的頂部和底部上下對應(yīng)分隔成煙氣

流通區(qū)、空氣流通區(qū)和密封區(qū)（過渡區(qū)）三部分（如圖4—5

-Do煙氣流通區(qū)與煙道相連，空氣流通區(qū)與風(fēng)道相連，密

封區(qū)中既不流通煙氣，又不流通空氣，所以煙氣和空氣不相

混合。裝有受熱面的轉(zhuǎn)子由電機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因

此受熱面不斷地交替通過煙氣和空氣流通區(qū)，從而完成熱交

換。每轉(zhuǎn)動(dòng)一周就完成一次熱交換過程。另外由于煙氣的流

通量比較大，故煙氣的流通面積大約占轉(zhuǎn)子總截面的50%左

右，空氣流通面積占30%—40%左右，其余部分為密封區(qū)（圖

4—5—2）。

圖4—5—1空氣預(yù)熱器外觀圖

由封扇形板

RadialSealing

Plate

徑向密封片

Radial

Seals

軸向由封片

AxialSeals

軸向京封板

AxialSealing

Plate

圖4—5—2空氣預(yù)熱器密封區(qū)

二、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)

空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)（如圖4—5—3）。

支承端軸

圖4—5—3回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)部件

外殼

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器殼體呈圓柱形，由兩塊主殼體板、一

塊側(cè)座架體護(hù)板、兩塊轉(zhuǎn)子外殼組件和一塊一次風(fēng)座架組

成。（如圖4—5—4）

主殼體板分別與下梁及上梁連接，通過主殼體板的四個(gè)

立柱，將預(yù)熱器的絕大部分重量傳給鍋爐構(gòu)架。主殼體板內(nèi)

側(cè)設(shè)有弧形的軸向密封裝置，外側(cè)有調(diào)節(jié)裝置對軸向密封裝

置進(jìn)行調(diào)整。側(cè)座架體護(hù)板與上梁連接，并有兩個(gè)立柱承受

空氣預(yù)熱器部分重量。轉(zhuǎn)子外殼組件沿圓周方向分成兩部

分。

圖4—5—4空氣預(yù)熱器的殼體

轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子是裝載傳熱元件（波紋板）并可旋轉(zhuǎn)的圓筒形部件。

為減輕重量便于運(yùn)輸及有利于提高制造、安裝的工藝質(zhì)量，

采用轉(zhuǎn)子組合式結(jié)構(gòu)，主要有轉(zhuǎn)軸、扇形模塊框架及傳熱元

件等組成。

軸承

空氣預(yù)熱器軸承有導(dǎo)向軸承和支撐軸承兩種（如圖4-5

—5）o導(dǎo)向軸承采用雙列向心滾子球面軸承，導(dǎo)向軸承固定

在熱端中心桁架上，導(dǎo)向軸承裝置可隨轉(zhuǎn)子熱脹和冷縮而上

下滑動(dòng)，并能帶動(dòng)扇形板內(nèi)側(cè)上下移動(dòng)，從而保證扇形板內(nèi)

側(cè)的密封間隙保持恒定。導(dǎo)向軸承結(jié)構(gòu)簡單，更換、檢修方

便，配有潤滑油冷卻水系統(tǒng)，并有溫度傳感器接口?？諝庥?/p>

熱器的支承軸承采用向心球面滾子推力軸承，支承軸承裝在

冷端中心桁架上，使用可靠，維護(hù)簡單，更換容易，配有潤

滑油冷卻水系統(tǒng)。支承軸承和導(dǎo)向軸承均采用油浴潤滑。另

外引起油溫不正常升高的一般原因是：

1、導(dǎo)向軸承周圍空氣流動(dòng)空間有限；

2、油位太低;

3、油裝的太滿；

4、油受到污染；

5、油的粘度不合適。

圖4-5-5空預(yù)器支持與導(dǎo)向軸承

二期工程空氣預(yù)熱器是采用三分倉容克式回轉(zhuǎn)空氣預(yù)

熱器，其傳熱元件按煙氣流動(dòng)方向可以分為熱端、中層、和

冷端層。傳熱元件盒均制成較小的組件，檢修時(shí)熱端傳熱元

件盒、中間層傳熱元件盒、冷端傳熱元件盒全部抽屜式從側(cè)

面檢修門孔處抽出，安裝、更換非常方便。

傳動(dòng)裝置是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，由電動(dòng)機(jī)、液力耦合

器、減速器、傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)裝置支承?？諝忸A(yù)熱器的傳動(dòng)

采用中心傳動(dòng)。中心傳動(dòng)裝置包括主電機(jī)和備用電機(jī)各一

臺(tái)，主電機(jī)通過聯(lián)軸器及換向器同減速機(jī)相連。備用電機(jī)通

過聯(lián)軸器及超速離合器以及換向器同減速機(jī)相連。電機(jī)分為

高速與低速及檢修檔三檔，其中高速檔為正常工作檔，低速

檔為清洗空預(yù)器時(shí)使用。高速檔時(shí)，減速機(jī)正常輸出軸轉(zhuǎn)速:

0.8轉(zhuǎn)/分；轉(zhuǎn)子正常轉(zhuǎn)速0.8轉(zhuǎn)/分；采用變頻調(diào)速慢速檔

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速0.23轉(zhuǎn)/分。啟動(dòng)系統(tǒng)之前應(yīng)先確定高、低速檔（速

度切換主令開關(guān)），按啟動(dòng)按鈕，電機(jī)將慢速啟動(dòng)，約需60

秒系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定頻率，電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。當(dāng)主電機(jī)出現(xiàn)故

障時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)啟動(dòng)另一臺(tái)電機(jī)。

在任何情況下，當(dāng)主傳動(dòng)故障，輔助電動(dòng)機(jī)能自動(dòng)提供

驅(qū)動(dòng)力。整個(gè)傳動(dòng)裝置具有電氣聯(lián)鎖、自動(dòng)切換功能。三個(gè)

傳動(dòng)系統(tǒng)在減速前各自獨(dú)立，在減速箱中合為一體。在減速

器高速輸入軸上裝有超速離合器，保證各系統(tǒng)之間互不干

擾。由于減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，共有三個(gè)相互垂直的軸，一個(gè)

向