发电运行安全屋
一、概述
1、风机是把机械能转化为气体的势能和动能的设备。送风机将新鲜空气自大气吸入，克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送二次风供给燃料燃烧所需的氧气。
2、风机可以分为轴流式和离心式两种形式，轴流风机和离心风机比较：
(1)、动叶调节轴流风机的变工况性能好，工作范围大。因为动叶片安装角可随着锅炉负荷的改变而改变，既可调节流量又可保持风机在高效区运行。
(2)、轴流风机对风道系统风量变化的适应性优于离心风机。由于外界条件变化使所需风机的风量、风压发生变化，离心风机就有可能使机组达不到额定出力，而轴流风机可以通过动叶片动叶关小或开大动叶的角度来适应变化，同时由于轴流风机调节方式和离心风机的调节方式不同，这就决定了轴流风机的效率较高。
(3)、轴流风机重量轻、飞轮效应值小，使得启动力矩大大减小。
(4)、与离心式风机比较，轴流风机结构复杂、旋转部件多，制造精度高，材质要求高，运行可靠性差。但由于动调是引进技术使得运行可靠性提高。
这里以某300MW机组送风机进行介绍，该公司锅炉送风机为两台，采用液压、动叶可调轴流式风机，为单级，卧式布置。风机的旋转方向为顺气流方向看逆时。
二、 轴流风机的工作原理
1、轴流风机流体沿轴向流入叶片通道，当叶轮在电机的驱动下旋转时，旋转的叶片给绕流流体一个沿轴向的推力（叶片中的流体绕流叶片时，根据流体力学原理，流体对叶片作用有一个升力，同时由作用力和反作用力相等的原理，叶片也作用给流体一个与升力大小相等方向相反的力，即推力），此叶片的推力对流体做功，使流体的能量增加并沿轴向排出。叶片连续旋转即形成轴流式风机的连续工作。
2、假设一较长的圆柱体静止，气流自左向右作平行流动，不计气体的粘性（即气体流动的阻力），那么气体会均匀的分上下绕流圆柱体。气流在圆柱体上的速度及压力分布完全对称，流体对柱体的总的作用力为0，如图－1所示。这种流体叫平流绕圆柱体流动。而圆柱体作顺时针的旋转运动，则圆柱体周围的气体也一起旋转，产生环流运动。这时圆柱体上、下速度及压力分布亦完全对称，流体对柱体的总的作用力为0，如图－2所示。这种运动为环流运动。
图－1平行绕圆柱体流动 图－2环流运动 图－3 机翼的升力原理
若流体作平行运动，圆柱体作顺时针旋转，这两种流动叠加在一起是：圆柱体上部平流与环流方向一致，流速加快；圆柱体下部平流与环流方向相反，流速减慢。根据能量方程原理，圆柱体上部与圆柱体下部的总能量相等，而圆柱体上部动能大，压力小，下部动能小，压力大。于是流体对圆柱体产生一个自下而上的压力差，这个压差就是升力。
机翼上升力产生的原理与圆柱体上升力的原理相同。如图－3示。机翼上有一个顺时针方向的环流运动，由于机翼向前运动，流体对于机翼来说是作平流运动。机翼上部平流与环流叠加流速加快，压力降低，机翼下部平流与环流叠加流速减小，压力升高。此时就产生一个升力P。同时在流动过程中有流动阻力，机翼也受到阻力。
3、轴流风机的叶轮是由数个相同的机翼形成的一个环型叶栅，如图－4所示。若将叶轮以同一半径展开，如图－5示，当叶轮旋转时，叶栅以速度u向前运动，气流相对于叶栅产生沿机翼表面的流动，机翼有一个升力P，而机翼对流体有一个反作用力R，R力可以分解为Rm和Ru，力Rm使气体获得沿轴向流动的能量，力Ru使气体产生旋转运动，所以气流经过叶轮做功后，作绕轴的沿轴向运动。
图－4 环形叶栅中机翼与流体相互作用力分析图
图－5 轴流风机的叶轮
三、结构简介
送风机由以下部件组成：驱动电机，联轴器，主轴承，轴承润滑油系统，消声器，进气箱以及连接管道，风机轴，轴流叶片，液压供油系统，确定叶片角度的液压缸，调节杆，失速探针等。每台送风机均有润滑油系统，主轴承的润滑油是由位于轴承座上的油槽提供。当主轴承温度超过90℃时，将会报警，运行人员需监视该温度并分析产生的原因，其原因可能为润滑油中断、冷却水系统故障。如温度继续升高达110℃时必须立即停机。
送风机采用挠性联轴承器，即在电动机与风机之间装有一段中间轴，在它们的连接处装有数片弹簧片，其具有尺寸小，自动对中，适应性强的特点。一次风机主轴承采用滚柱轴承并带有一个焊接轴承箱，可承受转子全部的载荷。主轴、轴承箱和动叶调节的液压缸全部位于风机的芯筒内。
每台风机均有扩压器，将动能转变成静压能，降低涡流损失，提高风机的效率，同时使空气流更加均匀，风机的出口过渡段允许扩压器和风道相连接。扩压器的出口和过渡段进口的连接均为挠性连接，可以减少风机传给风道的振动。
图－6 风机主要部件图
四、液压润滑油站
1、用途
液压润滑油站是大型动叶可调式轴流风机的配套设备，它不仅提供液压油供叶片调节装置用，还能同时提供润滑油供轴承箱循环润滑油。
该油站工作介质为N46, N68透平油。
2、工作原理
图－7 液压润滑油系统图
（1）、油站由油箱、油泵装置、滤油器、冷却器，仪表、管道和阀门等组成。
（2）、结构为整体式。
（3）、工作时，如图-7所示，油液由齿轮泵(2或5)从油箱(1)吸出，经单向阀(4或7),双筒过滤器(13)，送给叶片调节装置，此点压力最高，为压力油，一般为2.5Mpa,另一路油经压力调节阀(19或21)、单向阀(20或22)、冷却器(24)截流阀(74)、流量继电器(76)等，供给轴承箱润滑用。
（4）、为保证风机运行的可靠性，油站中大多数元件都并列设置两套，设置两台迭轮泵装置，一台工作，一台备用。正常工作情况下工作油泵运行，遇有意外时，压力开关(15)发迅，自控装置动作，备用泵自启动，保证向风机继续供油，油泵出口压力由安全阀(8)来调定，一般为3.5Mpa,当压力高于调定压力时，油通过该阀溢回油箱口滤油器为双套结构，一只工作，一只备用。当工作滤芯需清洗或更换滤油器芯子，压力调节阀(19.21)，其中一只工作，一只备用。可通过扳动三通换向阀(18)来实现，该阀用于调节限定压力油的压力。当冷却器发生意外需清洗或调换时，可切换三通换向阀(23)来进行旁路口压力表(10.12)用于显示油泵出口和压力油的压力，这两个表计的压差同时也反映了滤油器的清洁程度，当压差>0.05Mpa时，就要清洗过滤器。电压阀(58.73)用来调节和限定润滑油的压力，一只工作，一只备用。
（5）、电加热器用于加热油液，使得油保持一定的粘度，窥视窗(28.29)用于视察液压调节装置的回油和泄漏油，窥视窗(84)用于观察润滑油的回油，温度调节阀(25)用于控制调节润滑油的温度，该阀为一种自力式的温度调节阀，能保证出口油温度维持在某一个范围内。
（6）、压力开关(15)用于当压力油压力低于0.5Mpa时发讯给控制设备，自启备用油泵，压力开关(17)用于和主电机联锁，即当压力大于2.5Mpa时，才允许启动风机。
（7）、液位开关(36)用于监视油箱液面高度，当液位低于报警值时，接点闭合发讯。
（8）、温度继电器〔35〕用于监视油温，当油温低于300C时。发讯给控制设备，自对开启电加热器(32)，当油温高于40℃时，发讯给控制设备，自动停止加热。
（9）、流量继电器(76)用于监视润滑油流量，当流量小于3L/min,即发讯报警。
（10）、为便于接线，油站上还装有接线盒，对外接线从接线盒引出即可，带温度计的液位指示(30.31) ，油用于观察油箱油位和温。
图－8 叶片液压调节系统
（11）、其他
A)调节风机叶片角度时，若润滑油瞬时断油，属于正常现象。
B)风机叶片停止调节时，液压调节装置的泄漏油管将有泄漏油溢出，此属正常现象。
C)在条件许可的情况下，最好在风机润滑油进油管路上安装一只压力表，以便观察润滑的实际压力。
D)油站和风机之间的管路连接好后，在风机上盖打开的情况下，开启油泵，运行一小时后，检查油站本体、油站和风机之间、风机木体上的所有油管接头，不得有渗漏现象。
E)油泵启动后，应检查油泵旋转方向，观察油压情况，检查滤油器前后压差。
F)冷却器应根据水质情况，定期进行检查、清洗。
五、风机的运行和维护
1、风机的启动注意事项
（1）、启动前的检查。检查与风机启动有关的润滑油系统、冷却水系统、液压油系统、一些保护和联锁装置、监测装置投入运行。
（2）、风机启动可以采用就地、遥控和程控的方式启动，但是在风机检修后试转时，一般采用就地近控启动，现场有专人检查风机的转向是否符合要求，检查风机的升速和运转情况，以便在异常工况下及时分析处理。同时监测风机的电流和启动时间，并进行风量的调节。
（3）、风机启动后逐渐开启动叶，同时注意避开喘振区。启动正常后应全面检查风机的运行工况，包括：电动机及机械部分的振动、轴承温度，电流、风量风压、电机线圈和铁芯温度、转动部件有无卡涩和金属摩擦声以及各附属设备及系统（润滑油系统、冷却水系统等）的运行情况。
2、风机的起动
（1）、 启动前的检查
A)启动前的检查应满足“辅机通则”所提出的要求。
B)送风机润滑油系统投用：
1)、 确认送风机润滑油系统完好无损后，送上电源；
2)、 启动其中的一台润滑油泵，并将备用油泵投入联锁；
3)、 启动后液压油油压≥2.5MPa，润滑油油压≥0.8MPa，润滑油流量＞3L/min，液压润滑油箱>1/3 油位,润滑油系统投用正常。
风机润滑油系统运行注意事项
a)润滑油系统投用后，其供油压力应达到规定值，备用油泵应投入自启动状态；
b)当滤油器进、出口压差＞0.5MPa，应切换到备用滤网，并通知检修人员及时清
理；
c)油箱加热器投停应视油箱油温进行控制。正常运行中，加热器应投自动，即油
温≤30℃时，联启加热器；油温≥40℃时，加热器自停。
（2）、送风机启动允许条件
A)送风机、电机润滑油系统运转正常；
B)油站温度＜50℃；
C)油站油压＞2.5 Mpa；
D)油箱油位＞1/3；
E)润滑油流量＞3L/min；
F)风机轴承温度≤90℃；
G)电机轴承温度≤85℃；
H)送风机动叶调节在全关位置；
I)送风机出口挡板已关闭。
（3）、第一台送风机启动联锁允许条件
A)至少有一台引风机已运行，静叶调节指示不在 0%或投自动；
B)至少有一台空预器已投运，空预器二次风出口挡板、一次风出口挡板、烟气入
口挡板开启,送风机出口联络挡板已开启；
C)另一台送风机动叶调节指示在零位，出口挡板关闭。
（4）、一台风机正在运行时，起动第二台风机进行并联方法
A)如果要将第二台风机起动并与正在运行的第一台风机并联运行，则一定要将正在运行第一台风机的工况点(风量和风压)向下调至风机喘振线最低点以下。(见风机特性曲线)。当正在运行的第一台风机的工况点调至喘振线的最低点以下后，可以随时起动第二台风机与第一台并联。
B)准备投入并联的第二台风机起动前，叶片应处于“关闭”位置，排气闸门也应关闭。风机起动后先打开排气侧闸门，再打开叶片至与正在运行的一台角度相同，使两台风机风压相同。
C)然后同时进一步打开两台风机的叶片，直至需要的工况点。
3、风机正常运行时的注意事项
（1）、调节送风机负荷时，二台风机的负荷偏差不应过大，防止风机进入不稳定工况运行；
（2）、定期将冷油器切换运行。切换时先对备用冷油器充油放气，结束后开启备用冷油器出油门和冷却水进、出口门，正常后再停运原运行的冷油器；
（3）、当油系统滤网差压过大时，及时切换至备用滤网运行，通知维护人员清理。
（4）、发现风机各处油位低时，及时联系加油。
（5）、风机正常运行监视点。风机的电流是风机负荷的标志，同时也是一些异常事故的预报。风机的进出口风压反映了风机的运行工况，还反映了锅炉及所属系统的漏风或受热面的积灰和积渣情况，需要经常分析。运行时需检查风机及电机的轴承温度、振动、润滑油流量、情况及各系统和转动部分的声音是否正常等。
图－9 送风机性能曲线
4、轴流风机的调节
轴流式风机的运行调节有三种方式：动叶调节、节流调节、变速调节和进口静叶调节。
（1）、动叶调节是通过改变风机叶片的角度，使风机的曲线发生改变，来实现改变风机的运行工作点和调节风量。这种调节由于经济性和安全性较好，而且每一个叶片角度对应一条曲线，且叶片角度的变化几乎和风量成线性关系。
（2）、节流调节与离心风机的原理相似，采用节流调节是最不经济的。变速调节和进口静叶调节时系统阻力不变，风量随风机特性曲线的改变而改变，风机的工作点易进入不稳定工况区域运行。
5、送风机的停止
（1）、 两台送风机同时停止
A)确认燃烧系统已停止运行；
B)送风机停运后，轴承温度低于 50℃，停用风机润滑油系统；
C)二台送风机出口挡板关闭。
（2）、 一台送风机停止
A)因设备或运行方式改变等原因，需停用一台送风机运行时，锅炉应先减负荷至
符合单台送风机的出力；
B)先关小停运送风机的动叶，开大运行送风机的动叶，维持二次风量，当动叶全
部关闭，流量为零时，可关闭该送风机出口挡板，停止送风机运行；开大运行
的送风机动叶保持锅炉燃烧所需的空气量；
C) 当一台送风机停运时，应注意送风机出口联络挡板如关闭，将会造成停运侧空
预预烟气入口挡板关闭。
六、故障的可能原因及其排除
1、本风机已经精确平衡，其运行应是平稳的，如果在运行期间出现不正常的与振动，就必须停止运行，找出原因并排除之。故障原因此可能是:由于磨损或灰尘沉淀过多，而引起不平衡，容易产生不平衡的叶片，调正的不好的轴承和联轴器以及污秽、未润滑的以及过多润滑的轴承等。
2、喘振
为了安全起见，风机不得在喘振区域内运行，若违反这一规定使风机在喘振区域内运行，那么由此引起的事故,由操作人员负责。
（1）、原理与作用
风机叶片开启正常运行时，叶轮进口的静压一般为负压，当管网阻力曲线和风机特性曲线交点〔运行点〕位干喘振区域时，气流就会来回脉动，气压也就随之脉动，机组振动加剧，声音异常，危及机组的运行安全。因此，用一个差压开关来监测风机进口的压力就能达到监测风机是否处于喘振状态的目的。当风机运行于喘振区域内时，差压开关内的接点即转换，当该接点接至声光报警系统时，即会发声光报警信号，此为喘振报警装置差压(真空)开关。这时，运行人员应及时检查，排除故障。若端振持续15秒未消除，则应紧急停机，以确保机组的安全。
（2）、组成
整个喘振报警装置山装于叶轮进口前的皮托管(己装于风机机壳上)和差压开关组成。
图－10 喘振报警装置
（3）、喘振的危害及处理：
喘振的发生会破坏风机与管道的设备，威胁风机及整个系统的安全性。处理方式如下：
A)风机发生喘振，应立即将风机动叶片控制置于手动方式，关小另一台未失速风机的动叶，适当关小失速风机的动叶，同时协调调节引、送风机，维持炉膛负压在允许范围内；
B)若风机并列操作中发生喘振，应停止并列，尽快关小失速风机动叶，查明原因消除后再进行并列操作；
C)若因风烟系统的风门、挡板被误关，引起的风机喘振，应立即打开，同时调整动叶开度；
D)若风门、挡板故障，立即降低锅炉负荷，联系检修处理；
E)若为吹灰引起，应立即停止。
经上述处理喘振消失，则稳定运行工况，进一步查找原因并采取相应的措施后，方可逐步增加风机的负荷；若经上述处理后无效或已严重威胁设备安全，应立即停止该风机运行
注:本平台所发表内容，标原创内容为本人原创。转载和分享的内容只以学习为目的，仅供参考，不代表本人的观点和立场。如有侵权，请联系删除，欢迎各位同行，共同交流学习！