AN型引風(fēng)機(jī)可調(diào)前導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造

摘 要：河北國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程2×600MW機(jī)組靜葉可調(diào)式軸流引風(fēng)機(jī)采用可調(diào)前導(dǎo)葉調(diào)節(jié)技術(shù)，由于設(shè)計和裝配原因，風(fēng)機(jī)在運行過程中，其可調(diào)前導(dǎo)葉出現(xiàn)振動、卡澀、葉片崩裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)運行的可靠性，危及機(jī)組的安全、穩(wěn)定運行。針對這一狀況，技術(shù)人員從可調(diào)前導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)和安裝工藝等方面分析了前導(dǎo)葉易發(fā)問題的原因，制定可行的改造方案對其葉片結(jié)構(gòu)加以改造，從而有效地控制了葉片卡澀、振動現(xiàn)象，極大地提高了風(fēng)機(jī)運行的可靠性，保證了機(jī)組的安全、穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：軸流引風(fēng)機(jī)；前導(dǎo)葉；卡澀；技術(shù)改造

1.引言

國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程為2*600MW燃煤機(jī)組，每臺爐風(fēng)煙系統(tǒng)配用2臺AN37e6（V19+4°）+KSE型靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)是成都鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)德國KKK公司專利技術(shù)生產(chǎn)的單級靜葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)，國華公司600MW～1000MW火力發(fā)電機(jī)組廣泛采用此類型風(fēng)機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)或增壓風(fēng)機(jī)使用，且效果良好，在全國享有很高的聲譽。近期，因AN型風(fēng)機(jī)靜葉裝配在運行中易出現(xiàn)靜葉葉片芯筒側(cè)凸臼從圓臼中脫出，造成靜葉在運行調(diào)節(jié)中振動、卡澀甚至脫落的潛在隱患，從而影響風(fēng)機(jī)出力及機(jī)組安全。

2 引風(fēng)機(jī)設(shè)備概況

2.1 靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡介

國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程每臺爐配用2臺AN37e6（V19+4°+KSE）型靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)采用的是單個葉輪前、后均設(shè)置導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)形式，風(fēng)機(jī)工作時，氣流由風(fēng)道進(jìn)入風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱，前導(dǎo)葉可轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)運行工況，后置導(dǎo)葉固定，對從葉輪流出流體的圓周分速度進(jìn)行校直，將氣流的螺旋運動轉(zhuǎn)化為軸向運動，并在擴(kuò)壓器內(nèi)將氣體的大部分動能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)所需的靜壓能，從而完成風(fēng)機(jī)的工作過程。風(fēng)機(jī)主要部件有：進(jìn)氣箱、集流器、進(jìn)口軸向?qū)Я鏖T、葉輪、轉(zhuǎn)子、軸承箱、中心筒、后導(dǎo)葉、機(jī)殼、擴(kuò)壓器、進(jìn)出口膨脹節(jié)等【1】。

2.2 技術(shù)參數(shù)

風(fēng)機(jī)性能參數(shù)（脫硫工況）和配套電機(jī)參數(shù)如表1、表2.

3 可調(diào)靜葉常見問題及原因分析

3.1 可調(diào)前導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)及工作原理

引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)由安裝在風(fēng)機(jī)葉輪上游的可調(diào)前導(dǎo)葉完成，前導(dǎo)葉葉片兩端固定，布置在引風(fēng)機(jī)殼體外側(cè)，其外端由前導(dǎo)葉軸承座固定，內(nèi)部裝有軸承可以實現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動。在引風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)側(cè)，前導(dǎo)葉軸端上的凸臼與中芯筒上的圓臼配合，可以實現(xiàn)定位和轉(zhuǎn)動【2】。

運行過程中葉片通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)給定一個合適的角度來實現(xiàn)氣流調(diào)節(jié)，并在-75°（關(guān)閉）～+30°（全開） 范圍內(nèi)調(diào)整每種定向旋流可以得到不同的通風(fēng)容量，從而實現(xiàn)無級風(fēng)量調(diào)節(jié)。可調(diào)前導(dǎo)葉主要裝配有：執(zhí)行器機(jī)構(gòu)、執(zhí)行環(huán)、葉片、可調(diào)靜葉軸承座裝配、鉸接組件、旋臂組等（如圖1）。

3.2 可調(diào)前導(dǎo)葉常見問題

a、前導(dǎo)葉葉片振動。尤其是在引風(fēng)機(jī)低負(fù)荷運行過程中，其振動尤為明顯，嚴(yán)重時甚至造成前導(dǎo)葉軸承座出現(xiàn)裂紋，葉片與調(diào)節(jié)限位裝置連接鎖母松動，影響葉片自由調(diào)節(jié)；

b、靜葉葉片芯筒側(cè)凸臼從圓臼中脫出或相互刮蹭，造成靜葉在運行中調(diào)節(jié)卡澀；

c、前導(dǎo)葉葉片固定螺栓處開裂，降低葉片強(qiáng)度，影響葉片開關(guān)角度及風(fēng)機(jī)安全運行，進(jìn)一步造成葉片脫落隱患；

d、軸承座、圓臼及凸臼3 點軸線不同心，導(dǎo)致前導(dǎo)葉葉片轉(zhuǎn)動時有偏磨現(xiàn)象。

3.3 原因分析

根據(jù)結(jié)構(gòu)圖1可知，AN37e6（V19+4°+KSE）型軸流風(fēng)機(jī)前導(dǎo)葉是懸臂連接固定的，其頂端由3顆螺絲與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連桿固定連接，而另一端靠近芯筒，但未與芯筒有任何固定連接，且原設(shè)計結(jié)構(gòu)圓臼與凸臼接觸面小，長時間的磨損，將導(dǎo)致靠近芯筒端葉片脫出，使葉片一端完全失去支撐，在長時間的氣流激振下進(jìn)而發(fā)生葉片振動、卡澀、前導(dǎo)葉葉片固定螺栓處開裂、甚至葉片脫落等嚴(yán)重事件【3】，所以以上常見問題均是由凸臼與圓臼部位磨損后進(jìn)一步深度惡化而來，而軸承座、圓臼及凸臼3點軸線不同心，是造成凸臼與圓臼磨損的重要原因，所以要解決以上問題，在根本上是要解決圓臼與凸臼不發(fā)生脫節(jié)，使葉片兩端都得到可靠支撐。

4 技改措施

根據(jù)上述分析可知，加強(qiáng)前導(dǎo)葉根部支撐是解決以上問題的根本。于是改造方案如下：

a、葉片的凸臼需插入前導(dǎo)葉芯筒，以此來增加凸臼插入圓套的深度（插入長度約69mm），以增大葉片根部的承力面積，確保凸臼在運行中不會脫出；

b、由工程技術(shù)人員現(xiàn)場對軸承座、葉片、圓臼及凸臼3點進(jìn)行校核、測繪，保證三者的同軸度，在完成凸臼與圓臼部分的定位后，在芯筒部位進(jìn)行打孔，植入圓臼與凸臼，并進(jìn)行焊接（圖2），兩者間隙2mm，使圓臼對凸臼進(jìn)行有效限制定位，防止葉片震顫【4】；

c、檢查前導(dǎo)葉軸承座、旋臂組，及時更換短軸及軸承以保證其轉(zhuǎn)動自如；檢查鉸接組件是否有松動現(xiàn)象。

5 結(jié)語

引風(fēng)機(jī)可調(diào)前導(dǎo)葉改造后，引風(fēng)機(jī)軸承座、圓臼和凸臼3 點軸線在同一中心上，圓臼與凸臼間隙達(dá)到廠家的工藝要求，有效控制了風(fēng)機(jī)運行時可調(diào)前導(dǎo)葉葉片震顫、卡澀問題，防止了葉片脫落潛在事故的發(fā)生，極大地改善了風(fēng)機(jī)運行工況，提高了引風(fēng)機(jī)可靠性，保證了機(jī)組安全穩(wěn)定運行，達(dá)到了改造的預(yù)期目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊詩成，王喜奎.泵與風(fēng)機(jī)[M].北京：中國電力出版社，2004，139

[2] 洪源渤，馬傳魁，薛祖繩. 通風(fēng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J] .流體機(jī)械，1989，18 （1）：23-27.

[3]冷杰，張磊，張鐵軍.錦州發(fā)電廠6 號爐引風(fēng)機(jī)改造及試驗研究[J].東北電力技術(shù)，1999，20 （5）：25-29.

[4]閆云龍，武善業(yè)，王斗. 風(fēng)機(jī)及系統(tǒng)運行與維修簡答[M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2004

作者簡介：

郭雪濤（1983.07-），男，籍貫：河北省邢臺市，學(xué)歷：本科學(xué)歷，工程師，研究方向：電力工程。endprint