防止鍋爐引風(fēng)機積灰振動的措施及試驗分析

【摘要】本文分析了鍋爐引風(fēng)機產(chǎn)生積灰振動的原因，據(jù)此提出相應(yīng)的預(yù)防措施并進行技術(shù)改造，通過試驗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)機積灰振動的問題。

【關(guān)鍵詞】鍋爐引風(fēng)機 積灰 振動 試驗分析

【中圖分類號】TK223.7【文獻標(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)計和運行中的一些問題，往往造成除塵效率低于設(shè)計值、有一些細(xì)小的粉塵隨著煙氣進入引風(fēng)機中。在北方的冬季，由于氣溫比較低，隨煙氣進入引風(fēng)機的水蒸汽會冷卻凝結(jié)，與粉塵混合在一起時形成粘度很大的灰漿，粘結(jié)在風(fēng)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(dāng)部分灰殼在自重和離心力共同作用下脫落時，風(fēng)機轉(zhuǎn)子的平衡即被破壞，風(fēng)機整體會產(chǎn)生振動。引風(fēng)機積灰振動不僅降低機組的經(jīng)濟性，同時對機組的安全生產(chǎn)也會造成一定的影響，嚴(yán)重時甚至需要停爐檢修，防止引風(fēng)機積灰振動成為亟待解決的研究課題。

防止引風(fēng)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(fēng)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(jié)，同時也受水質(zhì)、除塵器現(xiàn)有結(jié)構(gòu)及運行人員習(xí)慣操作方式等因素的影響，一般很難實現(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，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)進行較大的改動，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，實際效果也不理想;其三是允許少量粉塵及水分進入引風(fēng)機，而采取一些措施防止在轉(zhuǎn)子上積灰，避免引風(fēng)機的振動，這種方法設(shè)備簡單，引風(fēng)機改動量小，只要設(shè)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(fēng)機積灰嚴(yán)重，影響了機組的正常運行，造成巨大的經(jīng)濟損失，同時由于積灰脫落造成引風(fēng)機振動，還存在安全隱患。

基于上述原因，決定對引風(fēng)機進行技術(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)計研制的“防止引風(fēng)機積灰與振動裝置”，對鍋爐引風(fēng)機進行技術(shù)改造，為了對改造的效果進行評估，分析改造前后引風(fēng)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(fēng)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(shè)計指標(biāo)，一些未被分離除掉的細(xì)小粉塵隨著煙氣進入引風(fēng)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(fēng)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(jié)在風(fēng)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(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，會使風(fēng)機轉(zhuǎn)子的平衡遭到破壞，軸承雙幅振動值高達(dá)0.3—0.4mm，最嚴(yán)重時達(dá)0.6—0.8mm(正常值應(yīng)在0.08mm以下)，造成頻繁停機進行人工清灰，嚴(yán)重時每周都要清灰2～3次，不僅在經(jīng)濟上造成嚴(yán)重的損失，還在安全上造成隱患，嚴(yán)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(fēng)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(fēng)機積灰振動問題，引進 “防止引風(fēng)機積灰振動裝置”，其工作原理為:對于機翼型葉片的風(fēng)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(xiàn)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(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質(zhì)地比較松軟，經(jīng)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(fēng)機振動。因此，研制的積灰吹掃裝置改變風(fēng)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(fēng)機積灰振動。

2.2 采取的措施

在引風(fēng)機上加裝一組噴嘴，利用引風(fēng)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(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)。在實際安裝時，也可以將射流噴嘴組入口端引出風(fēng)機，利用引風(fēng)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(dāng)發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機有積灰時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)計參數(shù)

2.3.1 引風(fēng)機設(shè)計規(guī)范

引風(fēng)機型號: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(fēng)機安裝“防止引風(fēng)機積灰與振動裝置”的技術(shù)改造項目，是為了減輕甚至消除本電廠鍋爐引風(fēng)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(shù)改造后的效果，并對其進行分析評價。

4 引風(fēng)機改造后運行及試驗效果

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

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

改造后新風(fēng)機的其他性能測試試驗結(jié)果如下:

1)滿負(fù)荷運行時，在低速運行時擋板開度引風(fēng)機甲100%，引風(fēng)機乙50%，除塵器前氧量已達(dá)5%，表明風(fēng)機的風(fēng)量足夠，并有一定的富裕量。

2) 風(fēng)機試驗過程中，引風(fēng)機甲(開度100%)的風(fēng)量為169340m3/h，風(fēng)機全壓為2880Pa。

5 結(jié)論

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

1)加裝裝置后引風(fēng)機積灰現(xiàn)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(fēng)機的其他事故;

2)引風(fēng)機振動幅度顯著降低，已經(jīng)達(dá)到風(fēng)機正常運行所允許的范圍;

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