【摘要】本文分析了鍋爐引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生積灰振動(dòng)的原因，據(jù)此提出相應(yīng)的預(yù)防措施并進(jìn)行技術(shù)改造，通過試驗(yàn)分析了改造后的效果，結(jié)果表明采取的措施可以很好地解決鍋爐引風(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)的問題。

【關(guān)鍵詞】鍋爐引風(fēng)機(jī) 積灰 振動(dòng) 試驗(yàn)分析

【中圖分類號】TK223.7【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1673-8209(2009)12-0-01

在一些中小型電廠鍋爐系統(tǒng)中，除塵器常采用文丘里一水膜除塵器，由于設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一些問題，往往造成除塵效率低于設(shè)計(jì)值、有一些細(xì)小的粉塵隨著煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)中。在北方的冬季，由于氣溫比較低，隨煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)的水蒸汽會(huì)冷卻凝結(jié)，與粉塵混合在一起時(shí)形成粘度很大的灰漿，粘結(jié)在風(fēng)機(jī)葉片及葉輪前、后盤上，形成比較堅(jiān)硬的灰殼并逐漸增厚。當(dāng)部分灰殼在自重和離心力共同作用下脫落時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡即被破壞，風(fēng)機(jī)整體會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。引風(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)不僅降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)對機(jī)組的安全生產(chǎn)也會(huì)造成一定的影響，嚴(yán)重時(shí)甚至需要停爐檢修，防止引風(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)成為亟待解決的研究課題。

防止引風(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)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(jìn)入引風(fēng)機(jī)的機(jī)會(huì)，從根本上解決積灰振動(dòng)問題。但由于水蒸汽會(huì)發(fā)生凝結(jié)，同時(shí)也受水質(zhì)、除塵器現(xiàn)有結(jié)構(gòu)及運(yùn)行人員習(xí)慣操作方式等因素的影響，一般很難實(shí)現(xiàn);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(diǎn)，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，都需要對系統(tǒng)進(jìn)行較大的改動(dòng)，這種辦法既受現(xiàn)場設(shè)備場地的限制，又受煙氣帶水量的影響，投資也比較大，實(shí)際效果也不理想;其三是允許少量粉塵及水分進(jìn)入引風(fēng)機(jī)，而采取一些措施防止在轉(zhuǎn)子上積灰，避免引風(fēng)機(jī)的振動(dòng)，這種方法設(shè)備簡單，引風(fēng)機(jī)改動(dòng)量小，只要設(shè)計(jì)合理會(huì)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(tái)75t/h的鍋爐，除塵采用水膜除塵器，引風(fēng)機(jī)積灰嚴(yán)重，影響了機(jī)組的正常運(yùn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)由于積灰脫落造成引風(fēng)機(jī)振動(dòng)，還存在安全隱患。

基于上述原因，決定對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，以減輕甚至消除積灰問題。電廠采用由東北電力大學(xué)設(shè)計(jì)研制的“防止引風(fēng)機(jī)積灰與振動(dòng)裝置”，對鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，為了對改造的效果進(jìn)行評估，分析改造前后引風(fēng)機(jī)各項(xiàng)性能尤其是積灰和振動(dòng)，進(jìn)行了試驗(yàn)研究工作。

1 引風(fēng)機(jī)改造前概況

吉林省洮南熱電廠有三臺(tái)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(shè)計(jì)指標(biāo)，一些未被分離除掉的細(xì)小粉塵隨著煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)中。除塵器的氣、水分離裝置運(yùn)行效果不好，致使一部分微小水滴被煙氣帶入風(fēng)機(jī)中，水分和灰塵混合在一起時(shí)，形成粘度很大的灰漿，并粘結(jié)在風(fēng)機(jī)葉片及葉輪前、后盤上，形成比較堅(jiān)硬的灰殼?；覍有纬傻臅r(shí)間短、厚度大，最厚時(shí)可達(dá)30mm左右，而且在測試中我們發(fā)現(xiàn)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(dāng)灰層脫落時(shí)，會(huì)使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡遭到破壞，軸承雙幅振動(dòng)值高達(dá)0.3—0.4mm，最嚴(yán)重時(shí)達(dá)0.6—0.8mm(正常值應(yīng)在0.08mm以下)，造成頻繁停機(jī)進(jìn)行人工清灰，嚴(yán)重時(shí)每周都要清灰2～3次，不僅在經(jīng)濟(jì)上造成嚴(yán)重的損失，還在安全上造成隱患，嚴(yán)重時(shí)若不及時(shí)處理可能會(huì)造成“飛車”事故。同時(shí)也大大增加了運(yùn)行人員的維護(hù)工作量。

2 防止引風(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)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(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)問題，引進(jìn) “防止引風(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)裝置”，其工作原理為:對于機(jī)翼型葉片的風(fēng)機(jī)，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(yùn)行中不會(huì)發(fā)生積灰現(xiàn)象，在除塵器分離效率低時(shí)，僅會(huì)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(huì)產(chǎn)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(shí)質(zhì)地比較松軟，經(jīng)過一段時(shí)間后，灰中的水分逐漸蒸發(fā)形成了水泥狀堅(jiān)硬的的灰殼，隨著時(shí)間的推移灰殼不斷加厚，致使灰殼的局部脫落，造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)。因此，研制的積灰吹掃裝置改變風(fēng)機(jī)葉片非工作面上的渦流區(qū)的流場，通過高速氣流的動(dòng)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(fēng)機(jī)積灰振動(dòng)。

2.2 采取的措施

在引風(fēng)機(jī)上加裝一組噴嘴，利用引風(fēng)機(jī)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(zhuǎn)一周，葉片被依次吹掃一遍，通過氣流連續(xù)吹掃達(dá)到防止粉塵沉積加厚的效果，再循環(huán)的煙氣量可以調(diào)節(jié)。在實(shí)際安裝時(shí)，也可以將射流噴嘴組入口端引出風(fēng)機(jī)，利用引風(fēng)機(jī)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(dāng)發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)有積灰時(shí)可以在噴嘴組母管入口加入適量細(xì)砂，人為造成一種磨損的狀態(tài)，用高速細(xì)砂撞擊葉片上的積灰，以達(dá)到清灰、防振的目的。

2.3 噴嘴吹掃裝置的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2.3.1 引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范

引風(fēng)機(jī)型號:Y4--73--llNo18D

轉(zhuǎn) 速:960r/min

壓 頭:2790Pa

流 量:169910m3/h

2.3.2 噴嘴出口流速

理論計(jì)算流速:59.2m/s

實(shí)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(yàn)的目的

洮南熱電廠引風(fēng)機(jī)安裝“防止引風(fēng)機(jī)積灰與振動(dòng)裝置”的技術(shù)改造項(xiàng)目，是為了減輕甚至消除本電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)存在的積灰和振動(dòng)問題，改造后性能試驗(yàn)的目的就是鑒定技術(shù)改造后的效果，并對其進(jìn)行分析評價(jià)。

4 引風(fēng)機(jī)改造后運(yùn)行及試驗(yàn)效果

引風(fēng)機(jī)加裝防止積灰和振動(dòng)的裝置后，其積灰現(xiàn)象基本被消除，在改造后一年的運(yùn)行期間，振動(dòng)現(xiàn)象基本消失，經(jīng)測

定振動(dòng)值已降到0.02—0.04mm的正常范圍內(nèi)。停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)事故。

改造后新風(fēng)機(jī)的其他性能測試試驗(yàn)結(jié)果如下:

1)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，在低速運(yùn)行時(shí)擋板開度引風(fēng)機(jī)甲100%，引風(fēng)機(jī)乙50%，除塵器前氧量已達(dá)5%，表明風(fēng)機(jī)的風(fēng)量足夠，并有一定的富裕量。

2) 風(fēng)機(jī)試驗(yàn)過程中，引風(fēng)機(jī)甲(開度100%)的風(fēng)量為169340m3/h，風(fēng)機(jī)全壓為2880Pa。

5 結(jié)論

通過對洮南熱電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)加裝的“防止引風(fēng)機(jī)積灰和振動(dòng)裝置”的測試試驗(yàn)，得到如下結(jié)論:

1)加裝裝置后引風(fēng)機(jī)積灰現(xiàn)象明顯減輕，長時(shí)間運(yùn)行積灰保持在很薄的厚度，不會(huì)引起引風(fēng)機(jī)的其他事故;

2)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)幅度顯著降低，已經(jīng)達(dá)到風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行所允許的范圍;

3)改造后風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)仍然可以達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的數(shù)值，沒有影響風(fēng)機(jī)效能的正常發(fā)揮。