根据***烘干风机优化后的参数,可以得到在设计转速下动叶和静叶的损失系数以及落后角随冲角的变化趋势,可以看出,损失系数和落后角随冲角的变化基本符合风机的流动特性。
***烘干风机采用优化后的损失和落后角模型,对该风机的5 条特性线进行数值模拟,结果如图5 所示。从图中可以看出,修正后的一维计算结果与实验结果之间的较大误差不到2%。
( 1) 对某单级动叶可调轴流风机,本模型的数值计算结果已经与实验的计算结果进行了对比,证明了经过优化后的模型能够正确模拟得到该风机的气动性能,体现了其可靠性和准确性,因此,只要能给定准确的设计点和某一转速下的非设计工况点,经过优化后,本模型就能准确预测得到其它安装角下的气动性能。为了找出振动超标的原因,首先要对振动源进行分析,然后采取适当的措施,有效地解决大振动问题。
( 2) 根据优化后的损失和落后角模型能够较为合理地得到转子和静子的损失随着叶片负荷的变化情况。导叶数目对轴流风机的性能、叶片静力结构及振动等均有一定影响。
针对某660MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,借助Fluent 进行流体数值模拟,研究导叶数目改变对风机性能的影响,并选出较优方案三。***烘干风机利用Workbench 软件进行流固耦合计算得出对叶片静力结构及振动的影响。增加风机功率或延长通风运行周期,可有效解决边角通风不足的问题,消除通风盲区。研究表明: 导叶数目减少方案风机性能明显优于导叶数目增加的方案,其中方案三为改型性能较佳的方案,改型后的方案其轴功率有所增大、耗电量有所增加; 方案三的叶片应力、总变形和振动与原风机基本一致,可以得出离心力对叶片静力结构和振动起决定性作用,气动力影响较小的结论; 方案三叶片的工作转速远低于一阶临界转速,***烘干风机叶片的较大应力小于许用应力,均满足设计使用要求。
***烘干风机的物理模型
某600 MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,流体计算域包括从集流器到扩压器的内部通道,固体计算部分为叶轮叶片部分。原风机每级导叶数目为23 片,改造方案围绕导叶数目进行。风机动叶片和导叶片数目通常是互质的,可以减少上游气流对下游的冲击,减少气流脉动及噪声。改造方案成组减少或者增加导叶片,其中导叶数目减少为方案一至方案三,导叶数目增加为方案四至方案六。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点,***烘干风机采用分区法将流体计算区域划分为集流器区、第1级动叶区、第1级导叶区、第二级动叶区、第二级导叶区和扩压器等6个部分,因为动叶区内流动较复杂,故采用尺寸函数对动叶区进行加密,而其他区域采用较为稀疏的网格。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点,***烘干风机采用分区法将流体计算区域划分为集流器区、级动叶区、级导叶区、第二级动叶区、第二级导叶区和扩压器等6 个部分,因为动叶区内流动较复杂,故采用尺寸函数对动叶区进行加密,而其他区域采用较为稀疏的网格。在模拟中进行了网格无关性验证,***烘干风机分别采用260 万、380 万、560 万和820 万等网格数对风机气动性能进行计算,在保证较好的计算精度和计算成本的前提下,确定网格数为560 万,在此网格数下时间成本和模拟精度好。运动方程为三维定常雷诺时均N-S 方程,采用可有效解决旋转运动和二次流的Realizable k - ε 湍流模型,***烘干风机的动叶区采用多重参考系模型。在数值模拟中,以集流器入口和扩压器的出口作为整个计算域进出口,边界条件为进口速度和自由流出。进出口流量残差小于10 - 5,各方向的速度及k、ε 等参数的残差小于10 - 4,认为当前计算达到收敛要求。
近似失速试验,即为了了解***烘干风机的实际失速线位置,详细记录风机进出口压力和风量,后一组风机失速前的稳定风压和风量数据作为风机的失速点参数。通过1b、2a、2b风机的近似失速试验,将三台一次风机的失速工况点数据放到性能曲线上,并拟合到曲线上,如图2所示。从图中可以看出,1b、2a、2b一次风机的实际失速线与理论失速线存在较大偏差。2号炉两台一次风机的失速线偏差略好于1b风机,但***烘干风机与理论失速线偏差较大。根据以往的试验和结果分析,发现一次风机出现急停的主要原因是风机理论失速线向下运动,这不是由于烟气系统阻力过大或烟气系统内部流场分布不均造成的,而是由于风机理论失速线向下运动引起的。风机合理结构。对策:控制空气预热器出口排烟温度不低于制造厂规定的较低温度,防止低温腐蚀和运行空气预热器冷端部件堵塞。鉴于此,在电厂停堆期间,对现有鼓风机进行了检查。
(1)检查叶片同步后,未发现现有风机转子叶片同步问题,所有叶片均具有良好的调节特性,排除了叶片不同步。
(2)检查每台一次风机的叶顶间隙,得出每台一次风机的叶顶间隙见表2。2A的***烘干风机的顶部间隙已在电厂进行了处理。2A一次风机的顶部间隙通过在壳体内壁添加玻璃纤维而减小。根据研究可知,为提高***烘干风机低频噪声的消声量,在空间允许的条件下,消声片的厚度为100mm较适宜。由于2A的***烘干风机失速试验是在顶隙处理后进行的,表中2A一次风机顶隙也是处理后顶隙的平均值。
液压润滑站故障分析及处理措施。液压润滑站由油箱、油泵装置、滤油器、冷却器、仪表、管路、阀门等组成。油站漏油或调节油压不稳定,不仅影响风机的调节性能,而且危及***烘干风机的安全。容易发生的主要故障有:
1)供油压力达不到要求:主要原因是单向阀泄漏,油流短路,导致压力无法维持,应检查并清洗相应的单向阀;
2)机油温度偏高:主要原因是温度控制阀的合理选择,导致冷却器不能发挥应有的作用,冷却效果差,油温高。当出现这种问题时,可以检查温控阀的参数,一般应为29-41摄氏度。
3)接头漏油:由于导管架安装不到位,应按要求预缩。管头应伸出5-10 mm,端面应平直。风机运行中常见问题的处理措施(1)风机运行中的振动问题。振动是风机运行中固有的,只要***烘干风机旋转的机械会产生振动。如果振动控制在一定的标准范围内,并能安全地用于风机,则振动可视为正常运行现象。但当振动达到一定程度时,会对风机造成一定的损坏,甚至造成严重的安全事故。***烘干风机利用Workbench软件进行流固耦合计算得出对叶片静力结构及振动的影响。风机运行中振动测量一般有两种形式:振动速度(V),用mm/s表示,振动振幅(S),用mm表示。根据***标准,振动是以振动速度来评价的,但有些***仍然采用振动幅度评价法,这两种方法都可以用振动测量仪来测量。
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