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车间降温风机防止锅炉引风机积灰振动的措施及试验分析风机盘管的
【关键词】锅炉引风机 积灰 振动 试验分析
在一些中小型电厂锅炉工程中,除尘器常采用文丘里一水膜除尘器,由于设计和运行中的一些问题,往往造成除尘效率低于设计值、有一些细小的粉尘随着烟气进入引风机中。在北方的冬季,由于气温比较低,随烟气进入引风机的水蒸汽会冷却凝结,与粉尘混合在一起时形成粘度很大的灰浆,粘结在风机叶片及叶轮前、后盘上,形成比较坚硬的灰壳并逐渐增厚。当部分灰壳在自重和离心力共同作用下脱落时,风机转子的平衡即被破坏,风机整体会产生振动。引风机积灰振动不仅降低机组的经济性,同时对机组的安全生产也会造成一定的影响,严重时甚至需要停炉检修,防止引风机积灰振动成为亟待解决的研究课题。
防止引风机积灰振动的途径有3种:其一是提高麻石水膜除尘器的分离效率,减少粉尘和水滴进入引风机的机会,从根本上解决积灰振动问题。但由于水蒸汽会发生凝结,同时也受水质、除尘器现有结构及运行人员习惯操作方式等因素的影响,一般很难实现;其二是提高除尘器后烟气的温度,使烟气温度高于水蒸汽的露点,防止在叶片上积灰,但无论是使用烟气旁路加温还是使用蒸汽加温,都需要对工程进行较大的改动,这种办法既受现场设备场地的限制,又受烟气带水量的影响,投资也比较大,实际效果也不理想;其三是允许少量粉尘及水分进入引风机,而采取一些措施防止在转子上积灰,避免引风机的振动,这种方法设备简单,引风机改动量小,只要设计合理会取得较好的效果。本文采取的喷嘴吹扫方法就属此类方法。
吉林省洮南热电厂有三台75t/h的锅炉,除尘采用水膜除尘器,引风机积灰严重,影响了机组的正常运行,造成巨大的经济损失,同时由于积灰脱落造成引风机振动,还存在安全隐患。
基于上述原因,决定对引风机进行技术改造,以减轻甚至消除积灰问题。电厂采用由东北电力大学设计研制的“防止引风机积灰与振动装置”,对锅炉引风机进行技术改造,为了对改造的效果进行评估,分析改造前后引风机各项性能尤其是积灰和振动,进行了试验研究工作。
1 引风机改造前概况
吉林省洮南热电厂有三台75t/h的锅炉,除尘采用水膜除尘器,该除尘器除尘效率明显低于设计指标,一些未被分离除掉的细小粉尘随着烟气进入引风机中。除尘器的气、水分离装置运行效果不好,致使一部分微小水滴被烟气带入风机中,水分和灰尘混合在一起时,形成粘度很大的灰浆,并粘结在风机叶片及叶轮前、后盘上,形成比较坚硬的灰壳。灰层形成的时间短、厚度大,最厚时可达30mm左右,而且在测试中我们发现积灰大多发生在叶片的非工作面上,在工作面上积灰较少。当灰层脱落时,会使风机转子的平衡遭到破坏,轴承双幅振动值高达0.3—0.4mm,最严重时达0.6—0.8mm(正常值应在0.08mm以下),造成频繁停机进行人工清灰,严重时每周都要清灰2～3次,不仅在经济上造成严重的损失,还在安全上造成隐患,严重时若不及时处理可能会造成“飞车”事故。同时也大大增加了运行人员的维护工作量。
2 防止引风机积灰振动的工作原理及采取措施
2.1 工作原理
为解决洮南热电厂引风机积灰振动问题,引进 “防止引风机积灰振动装置”,其工作原理为:对于机翼型叶片的风机,叶片在工作过程中存在工作面和非工作面。对于叶片的工作面,运行中不会发生积灰现象,在除尘器分离效率低时,仅会发生磨损;而对于非工作面,无论除尘器分离效果好坏,都不同程度的存在积灰,这是由于非工作面会产生一定的涡流区,致使灰尘沉积在叶片上。潮湿的粉尘刚粘附到叶片时质地比较松软,经过一段时间后,灰中的水分逐渐蒸发形成了水泥状坚硬的的灰壳,随着时间的推移灰壳不断加厚,致使灰壳的局部脱落,造成风机振动。因此,研制的积灰吹扫装置改变风机叶片非工作面上的涡流区的流场,通过高速气流的动量,将刚刚粘附到叶片上的松软积灰吹掉,防止其不断加厚,从而可以避免风机积灰振动。
2.2 采取的措施
在引风机上加装一组喷嘴,利用引风机本身的压头将一部分烟气吸入射流喷嘴组入口,然后再以很高的速度喷射到叶片的非工作面,叶轮每转一周,叶片被依次吹扫一遍,通过气流连续吹扫达到防止粉尘沉积加厚的效果,再循环的烟气量可以调节。在实际安装时,也可以将射流喷嘴组入口端引出风机,利用引风机压头吸取环境空气吹扫。采用后一种形式该装置还有清除积灰的功能,当发现引风机有积灰时可以在喷嘴组母管入口加入适量细砂,人为造成一种磨损的状态,用高速细砂撞击叶片上的积灰,以达到清灰、防振的目的。
2.3 喷嘴吹扫装置的主要设计参数
2.3.1 引风机设计规范
引风机型号:Y4--73--llNo18D
转 速:960r/min
压 头:2790Pa
流 量:169910m3/h
2.3.2 喷嘴出口流速
理论计算流速:59.2m/s
实际流速:68.1 m/s
2.3.3再循环烟气量
再循环烟气量:0.62 m3/s
3 测试试验的目的
洮南热电厂引风机安装“防止引风机积灰与振动装置”的技术改造项目,是为了减轻甚至消除本电厂锅炉引风机存在的积灰和振动问题,改造后性能试验的目的就是鉴定技术改造后的效果,并对其进行分析评价。
4 引风机改造后运行及试验效果
引风机加装防止积灰和振动的装置后,其积灰现象基本被消除,在改造后一年的运行期间,振动现象基本消失,经测
定振动值已降到0.02—0.04mm的正常范围内。停机检查发现引风机叶片上只有不到1mm的散薄粘灰,自加装该装置后没有发生因积灰引起的引风机事故。
改造后新风机的其他性能测试试验结果如下:
1)满负荷运行时,在低速运行时挡板开度引风机甲100%,引风机乙50%,除尘器前氧量已达5%,表明风机的风量足够,并有一定的富裕量。
2) 风机试验过程中,引风机甲(开度100%)的风量为169340m3/h,风机全压为2880Pa。
5 结论
通过对洮南热电厂锅炉引风机加装的“防止引风机积灰和振动装置”的测试试验,得到如下结论:
1)加装装置后引风机积灰现象明显减轻,长时间运行积灰保持在很薄的厚度,不会引起引风机的其他事故;
2)引风机振动幅度显著降低,已经达到风机正常运行所允许的范围;
3)改造后风机的各项性能指标仍然可以达到设计所要求的数值,没有影响风机效能的正常发挥。
内容摘要：本文分析了风机盘管的特性和变工况条件下运行的性能、提出按房间热、湿负荷比确定风机盘管处理空气焓差，根据焓差选择风机盘管的方法。
一、概述
风机盘管是集中空调工程中广泛应用的空气处理设备，其特点是结构紧凑、使用灵活、安装方便、噪声较低、价格便宜、是一种适用于不同功能建筑舒适性空调的通用型设备，由于风机盘管的性能是按统一标准设计和标定的，当用于使用条件不同的房间时，风机盘管的选型，应进行换算和修正。
二、风机盘管的特性
1、风机盘管的构造
风机盘管主要由风机，换热盘管和机壳组成，按风机盘管机外静压可分为标准型和高静压型、按换热盘管排数可分为两排和三排，换热盘管一般是采用铜管串铝翅片，铜管外径为10～16mm，翅片厚度约0.15～0.2mm，间距2.0～3.0mm，风机采用双进风前弯形叶片离心风机，电机采用电容式4极单相电机、三档转速、机壳和凝水盘隔热。
2、风机盘管的特性
（1）风机盘管的标准
风机盘管机组标准中规定了风机盘管的各项性能指标，现将部分内容摘录如下。
代号风量（m3/h）供冷量（W）供热量（W）单位功率供冷（W/W）最大空气处理焓差（W/kg）制冷制热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）风机盘管风量一定，供水温度一定，供水量变化时，制冷量随供水量的变化而变化，根据部分产品性能统计，当供水温度为7℃，供水量减少到80%时，制冷量为原来的92%左右，说明当供水量变化时对制冷量的影响较为缓慢。
（3）风机盘管供、回水温差一定，供水温度升高时，制冷量随着减少，据统计，供水温度升高1℃时，制冷量减少10%左右，供水温度越高，减幅越大，除湿能力下降。
（4）供水条件一定，风机盘管风量改变时，制冷量和空气处理焓差随着变化，一般是制冷量减少，焓差增大，单位制冷量风机耗电变化不大。
2、风机盘管的特性
（1）风机盘管的标准
风机盘管机组标准中规定了风机盘管的各项性能指标，现将部分内容摘录如下。
代号风量（m3/h）供冷量（W）供热量（W）单位功率供冷（W/W）最大空气处理焓差（W/kg）制冷制热FP2.525014002100404.677.0FP3.535021003000455.07.14FP550028004200504.77.0FP6.363035005250554.636.94FP7.171040006000524.77.04FP880045006750504.697.03FP10
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