【运维之道】锅炉辅机之引风机专题介绍

中国电力设备管理协会

《电力设备管理》杂志推文

本文以某公司600MW机组引风机进行介绍，学习时要区别对待，举一反三。

一、引风机简介

每台机组配备两台各50％容量的由成都电力机械厂生产，型号为YA17036-8Z（不设置SCR）静叶调节轴流式引风机。适配电机是由哈尔滨电机厂生产的鼠笼式异步电动机，型号为YKK。

二、引风机的工作原理和性能参数

轴流引风机工作原理：引风机是根据脉动原理进行工作的。风机叶轮上流和下流的静压力几乎相等。当烟气通过叶轮时，传递给烟气的能量主要是在叶轮下流以动能形式出现的有效能量。烟气从叶轮流出是涡流，由安装在叶轮下流的后导叶直接流入相连接的扩压器，使绝大部分动能转化为所需要的静压能。

图-1 轴流风机示意图

引风机的运行范围受失速线的限制。如果超过此极限，必然使叶片处的气流出现局部分离。当引风机内存在一定量涡流时，就可能产生“喘振”，即烟气气流周期性的倒流。当系统的阻力线位于性能曲线图中的失速线的上方时，由于不稳定的出现，则引风机就不可能在相应的压力、流量范围内的工况点运行。如果引风机在非稳定区内运行，将使叶片产生激振，导致疲劳断裂。当失速测点的测量值达到50mbar时，发出报警，提醒运行人员要进行适当的处理。

三、引风机结构介绍

引风机主要部件包括：进气箱、进口集流器（大）、进口导叶调节器（前导叶）、进口集流器（小）、机壳及后导叶、转子（带滚动轴承）、扩压器等。所有静止部件均用钢板制造，各部分之间皆用法兰螺栓连接。（见下图-11）

图-2风机转动组装配示意图

图-3引风机结构示意图

进气箱： 主要作用是改变气流方向，同时收敛进气室，改变气流流动状况，使气流在进入集流器之前更为均匀。

图-4

D1集流器： 主要作用是使气流加速，降低流动损失，使气流能均匀地充满可调前导叶。

可调前导叶： 主要作用是使气流在进入叶轮前产生负预旋，可调节风量、风压、改善风机性能和提高风机调节效率。

图-5 前导叶

D2集流器： 主要作用是使气流进一步加速，降低流动损失，使气流能均匀的充满叶轮。

叶轮： 将机械能转化为动能，通过叶轮对气体作功获得所需的动能和静压能。与可调前导叶配合，可进一步改善风机性能和提高风机效率，其效率可达到0.78~0.86。

图-6

1－叶片；2－轮毂；3－轴；4－平衡块 5－曲柄；6－滑块；7－推力轴承；8－导向轴承

图-7 叶片

后导叶： 主要作用是改变经叶轮流出的气流方向，克服气体流动损失。气体经过后导叶扩压整流后，使气体轴向流出，提高了局部负荷效率。

图-8 后导叶

扩压器： 主要作用是随着通流面积的增大，气体逐渐减速，将气体的动能转变为所需的静压能。

图-9

入口导叶控制： 在叶轮的入口箱侧有可调的径向导叶，改变叶片角度调节出口风量。叶片关闭时，风机出力及电机功耗会减少。进口导叶在运行过程中可通过执行机构设定一个合适的角度来调节流体。进口导叶的行程范围可用调节限位装置分别调至-75°（关闭）和+30°（全开）予以限定。每个叶片运动都是在由其内端部的圆柱形芯来导向，考虑到膨胀圆柱形芯是可移动的。每一导叶的外端部都安有输入轴，输入轴的端部插入推力轴承内,推力轴承固定在辊箱上，辊箱焊接到壳体上。每一输出轴都通过轴销和球杆固定到控制环上，控制环连接到用户执行器上。动作时，控制环绕着8个滚子的外壳旋转，使每一球端杆沿着拱型转动定位杆轴销，拉动输入轴，进一步拉动叶片转动。

润滑管路： 风机采用的是油脂润滑方式，不需要油站，加油方式是每隔一个月，用专用脚踏式注油器加油一次，每次只需加油100-150克。出厂前引风机厂已将SKF油脂注满轴承箱（牌号为LGMT3）。加油时前轴承加注油脂约130克，中、后轴承加注油脂约160克。

主轴承： 转子运行时轴向负荷由角接触滚动轴承承受。滚动轴承用油脂从外侧通过一油脂管进行润滑。剩余油脂漏入一排泄管排出。

图-10

冷却风管路： 轴承箱外部装有一个冷风罩，用一台冷风机作强冷却（一台备用）。为了监视轴承温度，装有测温元件，并配有就地仪表箱，并可远传信号

失速报警装置： 在风机叶轮前机壳上设有一对差压取样管，与就地差压开关一起构成一套失速报警装置，其设定失速报警值为50mbar，当该压差值达到50mbar时，差压变送器将差压信号远传至DCS系统风机报警。安装位置如下图1。

振动装置： 风机配置有振动监测装置，其测振探头安装在风机机壳中分法兰上，反映放大后的轴承振动值，在实现轴承振动监测的同时，也实现了喘振保护。

四、引风机启动前检查

1.所有相关工作已结束。

2.所有导管、螺钉、法兰盘上螺丝应拧紧。

3.检查风机各轴承有足够的油，油质良好，油位正常。

4.启动前应进行盘车，盘车轻便容易。

5.检查风机内及进、出口管段无工具及杂物，无人工作，工作票收回。

6.对入口调节挡板进行全开（+30°）和全关（-75°）试验，刻度盘指示与挡板实际位置一致，然后将挡板调到全关（-75°）位置。

7.检查事故停车按钮好用。

8.检查连接器及传动部件完整好用，球窝应灵活好用。

9.引风机马达润滑油泵投入运行，油压、冷却水压力正常。

10.检查监视仪表及其在联锁时的功能正常。

五、引风机启动条件（以A为例）

1.引风机入口挡板已关。

2.引风机出口挡板已开。

3.旁路烟气挡板开启。

4.关闭引风机入口导叶。

5.引风机电机润滑油站任一油泵已启动且油路油压合格。

6.引风机电机润滑油站油箱油温≥10℃。

7.引风机电机润滑油站油箱液位正常。

8.引风机无跳闸条件。

9.FSSS允许启动引风机。

10.炉膛压力正常。

11.BMS无自然通风请求。

12.A空预器运行、A送风机出口挡板已开、A送风机动叶开度≥20%或B引风机已运行。

13.冷却风机已运行。

14.烟气挡板开度大于50%。

启动中注意事项：为了在启动过程中，减小启动电流，避免带载启动，引风机在启动前必须关闭进口隔离挡板，开启出口隔离挡板，进口导叶关至最小位置。引风机在进口隔离挡板关闭的情况下是不允许连续运行的。所以，在引风机达到额定转速后最迟1分钟内使进口隔离挡板全开，否则应立即停止风机运行。冷态试机时，导叶开度不可调的过急、过大，应监视电机电流是否过载。因为冷态时，介质密度大于正常热态运行时的密度，且系统设备不一定完全正常投运，此时导叶开度过大有可能导致电机过载。

如果要将第二台引风机启动并与正在运行的第一台风机并联运行，则一定要将正在运行的第一台风机的工况点（风量和风压）向下调至风机失速线最低点以下（见风机特性曲线）。当正在运行的第一台风机的工况点调至失速线最低点以下后，可以随时启动第二台引风机与第一台并联。

六、引风机正常运行的监视

1.调节挡板上限＋30°，下限－75°。

2.两台引风机并列运行时，应保持风机同步运行。

3.定期每月对主轴承加润滑脂（由检修执行）。

4.运行中的冷却风机跳闸，备用冷却风机自动投入。

5.定期切换冷却风机。

6.按时记录所有数据，如轴承温度、电机电流、电机线圈温度、风机振动、噪声等参数在正常范围内，发现异常应及时处理。

7.检查引风机运行平稳性。

8.检查引风机各表计指示正确，报警正常。

9.油箱油位正常，油质良好，轴承油量正常，无漏油.

10.引风机电机润滑油泵运行正常，油压、冷却水压力正常，系统无漏泄现象.

11.观察所有导叶轴承和运动部件及机械电动装置的运行情况良好。

12.引风机电机油系统油滤网压差≤0.2MPa，当≥0.2MPa时，切换备用滤网，更换工作滤芯。

七、引风机跳闸条件

1.引风机轴承温度4NR01T301-1／2／3高高≥100℃。（三取二）。

2. 引风机轴承温度4NR01T302-1／2／3高高≥100℃。（三取二）。

3.引风机轴承温度4NR01T303-1／2／3高高≥100℃。（三取二）。

4.引风机电机前轴承温度4NR01T304高高≥95℃。

5.引风机电机后轴承温度4NR01T305高高≥95℃。

6.引风机电机绕组温度4NR01T306－1／2同时高高≥115℃。

7.引风机电机绕组温度4NR01T306－3／4同时高高≥115℃。

8.引风机电机绕组温度4NR01T306－5／6同时高高≥115℃。

9.引风机大轴振动X向≥4.6mm/s和≥5.6mm/s同时来跳风机，延时1秒。

10.引风机大轴振动Y向≥4.6mm/s和≥5.6mm/s同时来跳风机，延时1秒。

11.引风机失速，延时15秒。

12.引风机电机润滑油站供油泵全停，延时5秒。

13.引风机电机润滑油站油路压力低≤0.05MPa，延时5秒。

14.BMS跳闸指令。

15.对应侧A送风机跳闸，延时3秒。

八、引风机运行出现的故障、原因及处理

1. 正常运行时，一台引风机跳闸

正常运行时，二台引风机均应保持运行。当一台引风机因故障而跳闸时，高负荷时RB动作，目标负荷减至300MW，切除协调，转为机跟炉方式，同时应确认送风机联跳，跳闸风机进出口挡板、调节挡板或动叶关闭。检查运行的引送风机调节挡板或动叶应自动开大，注意电流在额定值内。运行风机切为手动时，加出力时注意防止运行风机过负荷。确认相应磨煤机已联锁跳闸，保留四台磨运行，燃料量与负荷指令、给水流量相对应。调整炉膛负压，维持正常值。如果炉膛负压高，投油助燃，切除一台磨煤机运行，转移一次风机出力，注意运行磨煤机一次风量。注意煤水比和过热度变化，及时调整维持锅炉主再热汽温的稳定。停止一台电泵，保持两台运行。联系检修，尽早查出故障原因，确认故障消除后重新启动跳闸设备，恢复机组正常运行。做好记录，回报有关领导。

2. 引风机轴承振动高高

由于引风机轴承损坏、联轴器松动或中心偏差大、叶片磨损或积灰、叶轮与外壳碰触、风机内有杂物落下、烟道损坏及风机热态停用后，轴、叶轮受热膨胀不匀等原因，在风机运行或启动过程中会引起风机轴承振动高。此时应根据风机振动情况，加强监视风机振动、轴承温度、马达电流、风压、风量等参数；尽快找出振动原因，必要时联系检修人员查诊；如振动还在继续上升，可适当减少故障风机的出力，必要时降低机组负荷。引风机振动≥4.6mm/s或0.12mm时报警，引风机振动≥5.6mm/s或0.16mm，延时1秒，风机跳闸，否则应手动停运风机。若风机跳闸，应确认风机已隔离。

在引风机启动过程中应严密监视其振动的变化趋势，振动到报警值后还快速上升时停运该风机，半小时后再启动一次。

3. 引风机轴承温度高高

由于冷却风机工作不良、润滑油脂油质差、油管未充满油脂、轴承损坏、轴承振动大等原因会引起引风机轴承温度高。风机轴承温度高时应根据风机轴承温度情况，加强监视轴承温度、振动值，马达电流、风压、风量等参数，尽快查出原因，必要时联系检修人员查诊。降低轴承温度高的风机的负荷。

如因为冷却风机工作情况不好，应将冷却风机切至另一台运行，或保持两台冷却风机一起运行。若振动大引起轴承温度高应查明原因，消除振动。

当引风机轴承温度≥90℃或电机轴承温度≥80℃，报警。

当引风机轴承温度≥100℃，延时10秒或电机轴承温度≥90℃，延时2秒，风机应自动跳闸，否则应手动停运风机，若风机跳闸，应确认风机已隔离。

4. 风机失速

由于引风机进口隔离挡板或出口隔离挡板误关、两台引风机并列运行时，负荷分配不均匀、风机进口导叶开度过大等原因会造成风机失速。当风机发生失速时，应立即撤出自动，关小进口导叶，严禁开大导叶。当失速差压值达50mbar时，发“风机失速”报警。进口导叶关小后，相应的要降低机组负荷。当失速消失后，检查确认风机运行正常，才允许重新增加进口导叶开度。

5. 引风机常见故障及排除措施

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