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車間降溫風機防止鍋爐引風機積灰振動的措施及試驗分析風機盤管的
【關鍵詞】鍋爐引風機 積灰 振動 試驗分析
在一些中小型電廠鍋爐工程中,除塵器常采用文丘里一水膜除塵器,由于設計和運行中的一些問題,往往造成除塵效率低于設計值、有一些細小的粉塵隨著煙氣進入引風機中。在北方的冬季,由于氣溫比較低,隨煙氣進入引風機的水蒸汽會冷卻凝結,與粉塵混合在一起時形成粘度很大的灰漿,粘結在風機葉片及葉輪前、后盤上,形成比較堅硬的灰殼并逐漸增厚。當部分灰殼在自重和離心力共同作用下脫落時,風機轉子的平衡即被破壞,風機整體會產生振動。引風機積灰振動不僅降低機組的經濟性,同時對機組的安全生產也會造成一定的影響,嚴重時甚至需要停爐檢修,防止引風機積灰振動成為亟待解決的研究課題。
防止引風機積灰振動的途徑有3種:其一是提高麻石水膜除塵器的分離效率,減少粉塵和水滴進入引風機的機會,從根本上解決積灰振動問題。但由于水蒸汽會發(fā)生凝結,同時也受水質、除塵器現有結構及運行人員習慣操作方式等因素的影響,一般很難實現;其二是提高除塵器后煙氣的溫度,使煙氣溫度高于水蒸汽的露點,防止在葉片上積灰,但無論是使用煙氣旁路加溫還是使用蒸汽加溫,都需要對工程進行較大的改動,這種辦法既受現場設備場地的限制,又受煙氣帶水量的影響,投資也比較大,實際效果也不理想;其三是允許少量粉塵及水分進入引風機,而采取一些措施防止在轉子上積灰,避免引風機的振動,這種方法設備簡單,引風機改動量小,只要設計合理會取得較好的效果。本文采取的噴嘴吹掃方法就屬此類方法。
吉林省洮南熱電廠有三臺75t/h的鍋爐,除塵采用水膜除塵器,引風機積灰嚴重,影響了機組的正常運行,造成巨大的經濟損失,同時由于積灰脫落造成引風機振動,還存在安全隱患。
基于上述原因,決定對引風機進行技術改造,以減輕甚至消除積灰問題。電廠采用由東北電力大學設計研制的“防止引風機積灰與振動裝置”,對鍋爐引風機進行技術改造,為了對改造的效果進行評估,分析改造前后引風機各項性能尤其是積灰和振動,進行了試驗研究工作。
1 引風機改造前概況
吉林省洮南熱電廠有三臺75t/h的鍋爐,除塵采用水膜除塵器,該除塵器除塵效率明顯低于設計指標,一些未被分離除掉的細小粉塵隨著煙氣進入引風機中。除塵器的氣、水分離裝置運行效果不好,致使一部分微小水滴被煙氣帶入風機中,水分和灰塵混合在一起時,形成粘度很大的灰漿,并粘結在風機葉片及葉輪前、后盤上,形成比較堅硬的灰殼�；覍有纬傻臅r間短、厚度大,最厚時可達30mm左右,而且在測試中我們發(fā)現積灰大多發(fā)生在葉片的非工作面上,在工作面上積灰較少。當灰層脫落時,會使風機轉子的平衡遭到破壞,軸承雙幅振動值高達0.3—0.4mm,最嚴重時達0.6—0.8mm(正常值應在0.08mm以下),造成頻繁停機進行人工清灰,嚴重時每周都要清灰2～3次,不僅在經濟上造成嚴重的損失,還在安全上造成隱患,嚴重時若不及時處理可能會造成“飛車”事故。同時也大大增加了運行人員的維護工作量。
2 防止引風機積灰振動的工作原理及采取措施
2.1 工作原理
為解決洮南熱電廠引風機積灰振動問題,引進 “防止引風機積灰振動裝置”,其工作原理為:對于機翼型葉片的風機,葉片在工作過程中存在工作面和非工作面。對于葉片的工作面,運行中不會發(fā)生積灰現象,在除塵器分離效率低時,僅會發(fā)生磨損;而對于非工作面,無論除塵器分離效果好壞,都不同程度的存在積灰,這是由于非工作面會產生一定的渦流區(qū),致使灰塵沉積在葉片上。潮濕的粉塵剛粘附到葉片時質地比較松軟,經過一段時間后,灰中的水分逐漸蒸發(fā)形成了水泥狀堅硬的的灰殼,隨著時間的推移灰殼不斷加厚,致使灰殼的局部脫落,造成風機振動。因此,研制的積灰吹掃裝置改變風機葉片非工作面上的渦流區(qū)的流場,通過高速氣流的動量,將剛剛粘附到葉片上的松軟積灰吹掉,防止其不斷加厚,從而可以避免風機積灰振動。
2.2 采取的措施
在引風機上加裝一組噴嘴,利用引風機本身的壓頭將一部分煙氣吸入射流噴嘴組入口,然后再以很高的速度噴射到葉片的非工作面,葉輪每轉一周,葉片被依次吹掃一遍,通過氣流連續(xù)吹掃達到防止粉塵沉積加厚的效果,再循環(huán)的煙氣量可以調節(jié)。在實際安裝時,也可以將射流噴嘴組入口端引出風機,利用引風機壓頭吸取環(huán)境空氣吹掃。采用后一種形式該裝置還有清除積灰的功能,當發(fā)現引風機有積灰時可以在噴嘴組母管入口加入適量細砂,人為造成一種磨損的狀態(tài),用高速細砂撞擊葉片上的積灰,以達到清灰、防振的目的。
2.3 噴嘴吹掃裝置的主要設計參數
2.3.1 引風機設計規(guī)范
引風機型號:Y4--73--llNo18D
轉 速:960r/min
壓 頭:2790Pa
流 量:169910m3/h
2.3.2 噴嘴出口流速
理論計算流速:59.2m/s
實際流速:68.1 m/s
2.3.3再循環(huán)煙氣量
再循環(huán)煙氣量:0.62 m3/s
3 測試試驗的目的
洮南熱電廠引風機安裝“防止引風機積灰與振動裝置”的技術改造項目,是為了減輕甚至消除本電廠鍋爐引風機存在的積灰和振動問題,改造后性能試驗的目的就是鑒定技術改造后的效果,并對其進行分析評價。
4 引風機改造后運行及試驗效果
引風機加裝防止積灰和振動的裝置后,其積灰現象基本被消除,在改造后一年的運行期間,振動現象基本消失,經測
定振動值已降到0.02—0.04mm的正常范圍內。停機檢查發(fā)現引風機葉片上只有不到1mm的散薄粘灰,自加裝該裝置后沒有發(fā)生因積灰引起的引風機事故。
改造后新風機的其他性能測試試驗結果如下:
1)滿負荷運行時,在低速運行時擋板開度引風機甲100%,引風機乙50%,除塵器前氧量已達5%,表明風機的風量足夠,并有一定的富裕量。
2) 風機試驗過程中,引風機甲(開度100%)的風量為169340m3/h,風機全壓為2880Pa。
5 結論
通過對洮南熱電廠鍋爐引風機加裝的“防止引風機積灰和振動裝置”的測試試驗,得到如下結論:
1)加裝裝置后引風機積灰現象明顯減輕,長時間運行積灰保持在很薄的厚度,不會引起引風機的其他事故;
2)引風機振動幅度顯著降低,已經達到風機正常運行所允許的范圍;
3)改造后風機的各項性能指標仍然可以達到設計所要求的數值,沒有影響風機效能的正常發(fā)揮。
內容摘要：本文分析了風機盤管的特性和變工況條件下運行的性能、提出按房間熱、濕負荷比確定風機盤管處理空氣焓差，根據焓差選擇風機盤管的方法。
一、概述
風機盤管是集中空調工程中廣泛應用的空氣處理設備，其特點是結構緊湊、使用靈活、安裝方便、噪聲較低、價格便宜、是一種適用于不同功能建筑舒適性空調的通用型設備，由于風機盤管的性能是按統(tǒng)一標準設計和標定的，當用于使用條件不同的房間時，風機盤管的選型，應進行換算和修正。
二、風機盤管的特性
1、風機盤管的構造
風機盤管主要由風機，換熱盤管和機殼組成，按風機盤管機外靜壓可分為標準型和高靜壓型、按換熱盤管排數可分為兩排和三排，換熱盤管一般是采用銅管串鋁翅片，銅管外徑為10～16mm，翅片厚度約0.15～0.2mm，間距2.0～3.0mm，風機采用雙進風前彎形葉片離心風機，電機采用電容式4極單相電機、三檔轉速、機殼和凝水盤隔熱。
2、風機盤管的特性
�。�1）風機盤管的標準
風機盤管機組標準中規(guī)定了風機盤管的各項性能指標，現將部分內容摘錄如下。
代號風量（m3/h）供冷量（W）供熱量（W）單位功率供冷（W/W）最大空氣處理焓差（W/kg）制冷制熱FP2.525014002100404.677.0FP3.535021003000455.07.14FP550028004200504.77.0FP6.363035005250554.636.94FP7.171040006000524.77.04FP880045006750504.697.03FP10100053007950454.426.63FP12.5125066009900474.46.6FP141400740011100454.46.61FP161600850012750454.436.64FP1818001060015900404.917.36
（2）風機盤管風量一定，供水溫度一定，供水量變化時，制冷量隨供水量的變化而變化，根據部分產品性能統(tǒng)計，當供水溫度為7℃，供水量減少到80%時，制冷量為原來的92%左右，說明當供水量變化時對制冷量的影響較為緩慢。
�。�3）風機盤管供、回水溫差一定，供水溫度升高時，制冷量隨著減少，據統(tǒng)計，供水溫度升高1℃時，制冷量減少10%左右，供水溫度越高，減幅越大，除濕能力下降。
�。�4）供水條件一定，風機盤管風量改變時，制冷量和空氣處理焓差隨著變化，一般是制冷量減少，焓差增大，單位制冷量風機耗電變化不大。
2、風機盤管的特性
�。�1）風機盤管的標準
風機盤管機組標準中規(guī)定了風機盤管的各項性能指標，現將部分內容摘錄如下。
代號風量（m3/h）供冷量（W）供熱量（W）單位功率供冷（W/W）最大空氣處理焓差（W/kg）制冷制熱FP2.525014002100404.677.0FP3.535021003000455.07.14FP550028004200504.77.0FP6.363035005250554.636.94FP7.171040006000524.77.04FP880045006750504.697.03FP10
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