CN116221167A - 一种电站轴流风机新型风量测点安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，包括：首先，给出电站轴流风机现场风量测试装置结构型式；其次，确定电站轴流风机有效通流直径D_e；然后，根据电站轴流风机本体结构特征，给出风机本体风量测量截面位置；最后，给出具体的电站轴流风机本体风量测点安装位置与安装方法。本发明根据电站轴流风机本体结构特征，有针对性地给出风机本体风量测点截面位置与安装位置，该方法克服了传统风量测点安装与测试方法中的诸多问题，为实现电站轴流风机风量的方便、快捷以及准确测量创造了条件。

Description

一种电站轴流风机新型风量测点安装方法

技术领域

本发明涉及火电机组所使用的电站轴流风机领域，具体涉及一种电站轴流风机新型风量测点安装方法。

背景技术

电站轴流风机现场热态性能试验测试中，通常在电站轴流风机上游或下游的烟风道上安装流量测点，采用毕托管按照网格法测量测点截面动压，然后通过计算求解测量截面的风量。按照规范要求，流量测点应布置在直管段上，如果测量截面位于风机进气侧，那么测量截面应距离风机进口截面1.5D(D为直管段当量直径)以上；如果测量截面位于风机出气侧，那么测量截面应距离风机出口截面5D(D为直管段当量直径)以上。然而，因为火电机组烟风管道大都布置比较紧凑，现场很难有满足风量测试条件的直管段及测点安装位置。因此，通常情况下无法严格按照标准开展电站轴流风机现场热态性能测试，因而在很多情况下想要通过常规方法实现电站轴流风机风量的精确测量往往难以实施。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，该方法根据电站轴流风机本体结构特征，有针对性地给出风机本体风量测点截面位置与安装位置，该方法克服了传统风量测点安装与测试方法中的诸多问题，为实现电站轴流风机风量的方便、快捷以及准确测量创造了条件。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，包括：首先，给出电站轴流风机现场风量测试装置结构型式；其次，确定电站轴流风机有效通流直径D_e；然后，根据电站轴流风机本体结构特征，给出风机本体风量测量截面位置；最后，给出具体的电站轴流风机本体风量测点安装位置与安装方法。

本发明进一步的改进在于，确定电站轴流风机现场风量测试装置结构型式，具体如下：

根据电站轴流风机本体结构特征，现场风量测试装置由进口烟风道、电站轴流风机本体和出口烟风道组成，电站轴流风机本体由进气箱、集流器、收敛段、等环面整流段、动叶轮段、后导叶段和扩压器组成；风机进口截面为S₁，风机出口截面为S₂，风机本体风量测点安装截面为S₃或S₃′，位于收敛段或等环面整流段上。

本发明进一步的改进在于，确定电站轴流风机有效通流直径D_e，具体如下：

定义电站轴流风机轮毂外径为D_hub，单位为mm，风机机壳内径为D_shroud，单位为mm，则风机有效通流直径D_e，单位为mm，通过下式求解得到：

本发明进一步的改进在于，确定风机本体风量测量截面位置，具体如下：

根据电站轴流风机结构型式确定风机本体风量测量截面位置，电站轴流风机第一级叶片为前导叶或动叶片，确定风机本体风量测量截面位置的具体方法如下：

如果电站轴流风机第一级叶片前具有等环面整流段，且等环面整流段的轴向长度L₂₄满足：L₂₄≥D_e，则此时风机本体风量测量截面定义为S₃，截面S₃在等环面整流段选取，定义截面S₃距离等环面整流段与第一级叶片段的连接面的轴向长度为L₁，则L₁满足：L₁＝0.5·L₂₄。

本发明进一步的改进在于，如果电站轴流风机第一级叶片前不具有等环面整流段或虽具有等环面整流段而是等环面整流段的轴向长度L₂₄不满足条件，且收敛段与等环面整流段的轴向长度之和满足：L₂₃+L₂₄≥D_e，则此时风机本体风量测量截面定义为S₃′，截面S₃′在收敛段选取，设截面S₃′距离等第一级叶片段进气侧连接面的轴向长度为L₂，则L₂满足：L₂＝0.5·L₂₃+L₂₄。

本发明进一步的改进在于，确定电站轴流风机本体风量测点安装位置与安装方法，具体如下：

(1)风量测点数目为6个，风量测点中心位于确定的风机本体风量测量截面位置与轴流风机机壳相交的圆形曲线上，每个风量测点中心在圆周方向上均匀分布；

(2)风量测点为堵头型式，堵头的内径为φ₃，堵头的高度为h₃；风量测点堵头在风机本体上的安装方法如下：首先，在轴流风机机壳外侧，以风量测点中心为圆心，以堵头内径φ₃为直径，分别开6个通孔；然后，将内径为φ₃，高度为h₃的6个堵头通过共同圆心定位焊接于风机本体机壳上，且采用满焊工艺。

本发明进一步的改进在于，相邻风量测点中心与风机机壳圆弧中心的夹角均为60°。

本发明进一步的改进在于，50≤φ₃≤100，单位为mm。

本发明进一步的改进在于，10≤φ₃≤50，单位为mm。

本发明进一步的改进在于，满焊工艺的焊缝高度为3mm。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的电站轴流风机新型风量测点安装方法，根据电站轴流风机本体结构特征，有针对性地给出风机本体风量测点截面位置与安装位置，该方法克服了传统风量测点安装与测试方法中的诸多问题，提供了一种全新的电站轴流风机风量测点安装方法，该方法丰富与完善了电站轴流风机的风量测点安装手段，为电站轴流风机现场热态性能测试提供了一种简单便捷、测量精度高、稳定可靠的全新技术路线。

附图说明

图1为本发明专利的电站轴流风机流量测点安装截面位置示意图；

图2为本发明专利的电站轴流风机本体结构示意图；

图3为本发明专利的电站风机流量测点安装位置剖面图。

图1中，1.进口烟风道，2.电站轴流风机本体，3.出口烟风道。

S₁为风机进口截面，S₂为风机出口截面，S₃、S₃′为风机本体风量测点安装截面。

图2中，21.进气箱，22.集流器，23.收敛段，24.等环面整流段，25.动叶轮段，26.后导叶段，27.扩压器。

图3中，φ₃风量测点堵头内径，h₃风量测点堵头高度，以上单位均为mm。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

国内某600MW机组送风机为单级动叶可调式轴流风机，风机动叶数量为22片，轮毂外径D_hub＝1400mm，机壳内径D_shroud＝2660mm，电机额定转速为990r/min，风机TB点流量为232m³/s，TB点压力为4730Pa，进气密度为1.183kg/m³。依次按照下面的步骤实施风机本体风量测点安装：

1、按照本发明确定电站轴流风机现场风量测试装置结构型式。

2、确定电站轴流风机有效通流直径D_e。通过求解计算，

3、确定风机本体风量测量截面位置。本实施例中，L₂₃＝3000mm，L₂₄＝2000，根据本发明的方法，风机本体风量测量截面为S₃′，截面S₃′在收敛段(23)选取，截面S₃′距离等第一级叶片段进气侧连接面的轴向长度为L₂＝0.5·L₂₃+L₂₄＝3500mm。

4。确定电站轴流风机本体风量测点安装位置与安装方法。风量测点数目为6个，测量测点堵头内径φ₃＝80mm，堵头高度h₃＝35mm，按照本发明的方法，完成风机测点堵头在风机本体上的安装。

经过上面的步骤，就完成了电站轴流风机风量测点的安装。根据电站轴流风机本体结构特征，有针对性地给出风机本体风量测点截面位置与安装位置，该方法克服了传统风量测点安装与测试方法中的诸多问题，提供了一种全新的电站轴流风机风量测点安装方法，丰富与完善了电站轴流风机的风量测点安装手段，该方法方便快捷、可实施性强、工程应用价值高。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，包括：首先，给出电站轴流风机现场风量测试装置结构型式；其次，确定电站轴流风机有效通流直径D_e；然后，根据电站轴流风机本体结构特征，给出风机本体风量测量截面位置；最后，给出具体的电站轴流风机本体风量测点安装位置与安装方法。

2.根据权利要求1所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，确定电站轴流风机现场风量测试装置结构型式，具体如下：

根据电站轴流风机本体结构特征，现场风量测试装置由进口烟风道(1)、电站轴流风机本体(2)和出口烟风道(3)组成，电站轴流风机本体(2)由进气箱(21)、集流器(22)、收敛段(23)、等环面整流段(24)、动叶轮段(25)、后导叶段(26)和扩压器(27)组成；风机进口截面为S₁，风机出口截面为S₂，风机本体风量测点安装截面为S₃或S₃′，位于收敛段(23)或等环面整流段(24)上。

3.根据权利要求2所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，确定电站轴流风机有效通流直径D_e，具体如下：

定义电站轴流风机轮毂外径为D_hub，单位为mm，风机机壳内径为D_shroud，单位为mm，则风机有效通流直径D_e，单位为mm，通过下式求解得到：

4.根据权利要求3所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，确定风机本体风量测量截面位置，具体如下：

根据电站轴流风机结构型式确定风机本体风量测量截面位置，电站轴流风机第一级叶片为前导叶或动叶片，确定风机本体风量测量截面位置的具体方法如下：

如果电站轴流风机第一级叶片前具有等环面整流段(24)，且等环面整流段的轴向长度L₂₄满足：L₂₄≥D_e，则此时风机本体风量测量截面定义为S₃，截面S₃在等环面整流段(24)选取，定义截面S₃距离等环面整流段(24)与第一级叶片段的连接面的轴向长度为L₁，则L₁满足：L₁＝0.5·L₂₄。

5.根据权利要求4所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，如果电站轴流风机第一级叶片前不具有等环面整流段(24)或虽具有等环面整流段(24)而是等环面整流段的轴向长度L₂₄不满足条件(1)，且收敛段(23)与等环面整流段的轴向长度之和满足：L₂₃+L₂₄≥D_e，则此时风机本体风量测量截面定义为S₃′，截面S₃′在收敛段(23)选取，设截面S₃′距离等第一级叶片段进气侧连接面的轴向长度为L₂，则L₂满足：L₂＝0.5·L₂₃+L₂₄。

6.根据权利要求5所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，确定电站轴流风机本体风量测点安装位置与安装方法，具体如下：

(1)风量测点数目为6个，风量测点中心位于确定的风机本体风量测量截面位置与轴流风机机壳相交的圆形曲线上，每个风量测点中心在圆周方向上均匀分布；

(2)风量测点为堵头型式，堵头的内径为φ₃，堵头的高度为h₃；风量测点堵头在风机本体上的安装方法如下：首先，在轴流风机机壳外侧，以风量测点中心为圆心，以堵头内径φ₃为直径，分别开6个通孔；然后，将内径为φ₃，高度为h₃的6个堵头通过共同圆心定位焊接于风机本体机壳上，且采用满焊工艺。

7.根据权利要求6所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，相邻风量测点中心与风机机壳圆弧中心的夹角均为60°。

8.根据权利要求6所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，50≤φ₃≤100，单位为mm。

9.根据权利要求6所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，10≤φ₃≤50，单位为mm。

10.根据权利要求6所述的一种电站轴流风机新型风量测点安装方法，其特征在于，满焊工艺的焊缝高度为3mm。

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