CN113153798A - 一种解决轴流式一次风机失速和喘振的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，包括左侧热一次风道、第一阀门组、左侧二次风箱、炉膛、右侧热一次风道、第二阀门组及右侧二次风箱；左侧热一次风道的出口分为两路，其中一路与外界的磨煤机入口热风道或者热一次风箱相连通，另一路经第一阀门组与左侧二次风箱相连通，左侧二次风箱与炉膛的二次风喷口相连通，右侧热一次风道的出口分为两路，其中一路与外界的磨煤机入口热风道或热一次风箱相连通，另一路经第二阀门组与右侧二次风箱相连通，右侧二次风箱与炉膛的二次风喷口相连通，该系统能够有效避免轴流式一次风机发生失速及喘振。
Description
技术领域
本发明属于电站煤粉锅炉一次风机领域，涉及一种解决轴流式一次风机失速和喘振的系统。
背景技术
相对于离心式风机而言，动叶可调轴流式风机具有体积小、重量轻、负荷低、运行效率高、调节范围大、对负荷变化反应快等优点，在国内外大、中型火电机组上得到广泛使用。但由于其结构特性，也存在制造、安装、维修技术要求较高，不稳定区间较大，易发生失速及喘振等问题。在实际运行过程中，一次风机发生喘振的后果很严重，再次并列运行也困难，而且运行过程中由于一次风机出口压力较大，流量随机组负荷、磨煤机运行方式等频繁变化，因而其发生喘振的频率较送风机和引风机大大提高。
依据轴流式风机的特征可知，其性能曲线呈“驼峰”状，如图2所示。
风机的工作点A是由风机和管路共同决定的，当风机的工作点(性能曲线和管路特性曲线的交点)位于驼峰顶点K的左侧时，风机进入不稳定工作区，其工作点可能沿驼峰来回游动，压力和流量可能出现大幅波动，压力时高时低，流量时正时负，并伴随着剧烈的振动和噪声，由此形成了风机喘振。风机的失速与喘振的发生都是在P-Q性能曲线左侧的不稳定区域，所以它们是密切相关的。但是失速与喘振有着本质的区别：失速发生在图1所示P-Q性能曲线峰值K以左的整个不稳定区域；而喘振只发生在P-Q性能曲线向右上方的倾斜部分，其压力降低是失速造成的，可以说失速是喘振发生的根本诱因。
一次风机发生喘振的根本原因是风机出口阻力增大、流量减小，使风机的工作点向性能曲线的左上方移动，最终落入不稳定工作区域而发生喘振。因此，运行中始终保持一次风压与流量的匹配是防止一次风机喘振的有效手段，压力和流量不匹配必然导致风机的失速和喘振。
在实际运行中，应该使轴流式风机始终在低风压、大流量的工况下运行，风机的工作点尽量远离驼峰曲线，防止一次风机发生失速和喘振。基于轴流式风机发生失速和喘振的原理，设计一种解决轴流式一次风机失速和喘振的系统及方法，无疑会有较大的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，该系统能够有效避免轴流式一次风机发生失速及喘振。
为达到上述目的，本发明所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统包括左侧热一次风道、第一阀门组、左侧二次风箱、炉膛、右侧热一次风道、第二阀门组及右侧二次风箱；
左侧热一次风道的出口分为两路，其中一路与外界的磨煤机入口热风道或者热一次风箱相连通，另一路经第一阀门组与左侧二次风箱相连通，左侧二次风箱与炉膛的二次风喷口相连通，右侧热一次风道的出口分为两路，其中一路与外界的磨煤机入口热风道或热一次风箱相连通，另一路经第二阀门组与右侧二次风箱相连通，右侧二次风箱与炉膛的二次风喷口相连通。
第一阀门组包括左侧电动调节阀门及左侧电动调节隔绝门。
左侧电动调节隔绝门经左侧流量测风装置与左侧热二次风道相连通。
第二阀门组包括右侧电动调节阀门及右侧电动调节隔绝门。
右侧电动调节隔绝门经右侧流量测风装置与右侧热二次风道相连通。
当一次风机在稳定工况区运行时，则将左侧电动调节阀门及右侧电动调节阀门全关，同时将左侧电动调节隔绝门及右侧电动调节隔绝门关闭，防止热一次风进入左侧热二次风道及右侧热二次风道中。
当一次风机进入驼峰曲线不稳定区域附近，存在失速或喘振风险时，则将左侧电动调节隔绝门及右侧电动调节隔绝门全开，并逐步增大左侧电动调节阀门及右侧电动调节阀门的开度。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统在具体操作时，当一次风机进入驼峰曲线不稳定区域附近，有失速或喘振风险时，则增大第一阀门组及第二阀门组的开度，使得左侧热一次风道及右侧热一次风道内的热风与热二次风汇合后进入到炉膛中燃烧，为维持锅炉的一次风率，一次风机流量增加，同时旁路风道有泄压作用，一次风压会降低，使得一次风机在低风压、大流量的工况下运行，一次风机工作点将远离驼峰曲线，能够有效避免一次风机发生失速和喘振，同时不会带来排烟温度升高、锅炉效率降低的问题。另外，由于一部分热一次风与热二次风汇合后进入热二次风箱，再由二次风喷口进入炉膛内参与燃烧，相当于增加了热二次风量，锅炉为维持一定的运行氧量，送风机送风量会降低，送风机电耗降低，因而能够弥补一次风机电流的增加，使得一次风机、送风机和引风机的总电耗变化较小。
进一步，本发明设置有流量测风装置，能够测量热一次风旁路风道的风量，进而通过电动调节阀门将左右侧热一次风旁路风道风量调节均衡。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为轴流式风机的性能曲线图。
其中，1为左侧热一次风道、2为左侧电动调节阀门、3为左侧电动调节隔绝门、4为左侧流量测风装置、5为左侧热二次风道、6为炉膛、7为右侧热一次风道、8为右侧电动调节阀门、9为右侧电动调节隔绝门、10为右侧流量测风装置、11为右侧热二次风道。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统包括左侧热一次风道1、左侧电动调节阀门2、左侧电动调节隔绝门3、左侧流量测风装置4、左侧热二次风道5、炉膛6、右侧热一次风道7、右侧电动调节阀门8、右侧电动调节隔绝门9、右侧流量测风装置10及右侧热二次风道11；
左侧热一次风道1的出口分为两路，其中一路与磨煤机入口热风道或者热一次风箱相连通，另一路经左侧电动调节阀门2、左侧电动调节隔绝门3及左侧流量测风装置4与左侧热二次风道5相连通，左侧热二次风道5的出口与左侧二次风箱相连通，左侧二次风箱与炉膛6的二次风喷口相连通，右侧热一次风道7的出口分为两路，其中一路与磨煤机入口热风道或热一次风箱相连通，另一路经右侧电动调节阀门8、右侧电动调节隔绝门9及右侧流量测风装置10与右侧热二次风道11相连通，右侧热二次风道11的出口与右侧二次风箱相连通，右侧二次风箱与炉膛6的二次风喷口相连通。
本发明的具体工作过程为：
当一次风机进入驼峰曲线不稳定区域附近，有失速或喘振风险时，将左侧电动调节隔绝门3及右侧电动调节隔绝门9全开，同时逐步增大左侧电动调节阀门2及右侧电动调节阀门8的开度，左侧热一次风道1输出的热风分为两路，其中一路进入到磨煤机入口热风道或热一次风箱中，一路经左侧电动调节阀门2、左侧电动调节隔绝门3及左侧流量测风装置4进入左侧热二次风道5中，并与左侧热二次风汇合后进入左侧二次风箱中，然后再由二次风喷口进入炉膛6中参与燃烧；右侧热一次风道7输出的热风分为两路，其中一路进入磨煤机入口热风道或热一次风箱，另一路经右侧电动调节阀门8、右侧电动调节隔绝门9及右侧流量测风装置10进入右侧热二次风道11中，并与右侧热二次风汇合后进入右侧二次风箱中，再由二次风喷口进入炉膛6中参与燃烧。
由于热一次风量经热一次风旁路风道分流一部分后进入热二次风道，为维持锅炉一定的一次风率，一次风机流量需要增加，加之旁路风道有泄压作用，一次风压会降低，使得一次风机在低风压、大流量的工况下运行，风机工作点将远离驼峰曲线，能够有效避免一次风机发生失速和喘振。
当一次风机本身就处于稳定工作区，不存在失速或喘振风险时，全关左侧电动调节阀门2及右侧电动调节阀门8，并将左侧电动调节隔绝门3及右侧电动调节隔绝门9关闭，使热一次风旁路风道断开。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (7)
1.一种解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，其特征在于，包括左侧热一次风道(1)、第一阀门组、左侧二次风箱、炉膛(6)、右侧热一次风道(7)、第二阀门组及右侧二次风箱；
左侧热一次风道(1)的出口分为两路，其中一路与外界的磨煤机入口热风道或者热一次风箱相连通，另一路经第一阀门组与左侧二次风箱相连通，左侧二次风箱与炉膛(6)的二次风喷口相连通，右侧热一次风道(7)的出口分为两路，其中一路与外界的磨煤机入口热风道或热一次风箱相连通，另一路经第二阀门组与右侧二次风箱相连通，右侧二次风箱与炉膛(6)的二次风喷口相连通。
2.根据权利要求1所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，其特征在于，第一阀门组包括左侧电动调节阀门(2)及左侧电动调节隔绝门(3)。
3.根据权利要求2所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，其特征在于，左侧电动调节隔绝门(3)经左侧流量测风装置(4)与左侧热二次风道(5)相连通。
4.根据权利要求2所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，其特征在于，第二阀门组包括右侧电动调节阀门(8)及右侧电动调节隔绝门(9)。
5.根据权利要求4所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，其特征在于，右侧电动调节隔绝门(9)经右侧流量测风装置(10)与右侧热二次风道(11)相连通。
6.根据权利要求4所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，其特征在于，当一次风机在稳定工况区运行时，则将左侧电动调节阀门(2)及右侧电动调节阀门(8)全关，同时将左侧电动调节隔绝门(3)及右侧电动调节隔绝门(9)关闭，防止热一次风进入左侧热二次风道(5)及右侧热二次风道(11)中。
7.根据权利要求4所述的解决轴流式一次风机失速和喘振的系统，其特征在于，当一次风机进入驼峰曲线不稳定区域附近，存在失速或喘振风险时，则将左侧电动调节隔绝门(3)及右侧电动调节隔绝门(9)全开，并逐步增大左侧电动调节阀门(2)及右侧电动调节阀门(8)的开度。
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