0 引言     在我国一些火力发电厂中锅炉引风机积灰振动问题时有发生，为此运行中需经常进行风机停运清灰，不但限制和影响机组出力，有时甚至因风机频繁振动超标而酿成事故。造成引风机积灰振动的因素较多，通常与风机类型、风机前在装除尘器型式、煤种及运行方式等有直接关系。近年来我公司一期3台机组引风机积灰振动问题相对突出，年停运清灰均在20次以上。为此公司在保持原有设备现状和运行方式的前提下，通过应用喷嘴气流吹扫技术，对一期机组引风机进行技术改造，改造后有效缓解了风机积灰振动问题。 1 设备概况 我公司现有6台200MW发电机组，分一二期工程各3台。其中一期工程3台机组配套锅炉为哈尔滨锅炉厂制造生产的HG-670/140-7型超高压中间再热自然循环燃煤锅炉，同时采用Φ5100文丘里水膜式除尘器。锅炉配用沈阳鼓风机（集团）有限公司制造的Y4-73№31（29.5）D型离心式引风机，风机进口装有调节风量的进口挡板，挡板与叶轮间装有导流装置。自机组投产以来引风机叶片积灰振动问题时有发生，引风机积灰振动问题已成为制约公司安全经济生产的重要隐患之一。近年来一期机组引风机积灰振动相对频繁，据统计2006年前3个月仅一期2#炉因引风机停运清灰就达20次,影响发电量约为76.73万kW&middo;h，给公司造成较大的经济损失。 2 引风机叶片积灰振动的影响因素 2.1 引风机结构型式 通常风机在运行时叶片非工作面由于气体涡流、叶片表面粗糙、尘粒的布朗运动等原因易造成粉尘沉积，而试验表明：风机叶片型线对其积灰程度有一定影响。我公司一期3台机组在装引风机为单吸入离心式风机，其叶片为后向机翼型空心叶片；二期机组引风机为双吸入离心式风机，叶片为前向平板式结构。实际运行中一期机翼型叶片风机结构型式相对二期容易发生粉尘沉积振动。而对于同类型不同叶轮直径的风机，大直径叶轮发生积灰更易失衡产生振动，如我公司一期1#、2#机大直径叶轮引风机与同类型的3#机小直径叶轮风机相比，在同等煤种和运行工况下，发生积灰振动相对更为频繁。 另外，对于机翼型空心叶片风机，运行中一旦叶片磨穿会造成灰粒进入叶片空腔内，在短时间内破坏风机转子的动平衡产生振动。如果这种情况发生即使叶片上无积灰，风机振动现象也仍然无法消除。     2.2 风机前除尘器结构型式 粉尘在风机叶片非工作面的沉积数量和粘附强度，与风机前所采用的除尘器形式和除尘效率有密切关系。采用干式除尘器叶片上一般会粘附些强度较低的松散积灰，而采用湿式除尘器风机叶片非工作面上会粘附些水泥状坚硬积灰；采用高效率的除尘器（如电除尘器、布袋式除尘器等）会大大降低风机叶片的积灰程度。 我公司一期机组在装除尘器为文丘里水膜除尘器，这类湿式除尘器会造成风机进口烟气存在较严重的带水问题。因为水膜除尘器在其工作过程中,一部分微小水滴会同粉尘一起被烟气带入风机中，同时如果环境气温较低时，随烟气进入吸风机的水蒸汽也会发生凝结与粉尘混合形成灰浆附着在叶片上,这些灰浆大多粘结在风机叶片非工作面及叶轮前、后盘上,风机运行过程中灰浆所含水份会逐渐蒸发,而形成比较坚硬的灰壳并逐渐沉积增厚。当风机叶片上的积灰达到一定质量时，部分灰块在自重和旋转离心力共同作用下脱落时,风机转子平衡即被破坏产生振动[1]。当运行中除尘水量过大或频繁发生除尘器堵塞以及环境气温突变和潮湿季节，会加剧水膜除尘器内烟气带水量。 另外，我公司一期机组在装的文丘里水膜除尘器设计除尘效率仅为85%，投产后又取消了文丘里喷管雾化及扫地喷嘴除尘功能，失去了原有的捕滴除尘作用，进一步降低了除尘器除尘效率，运行中相当一部分飞灰经引风机后从烟囱排放，除尘器除尘效率低，一方面增加了风机叶片非工作面积灰程度，同时也会加剧风机叶片工作面的磨损。 2.3 煤质下降及烟气流通阻力增加 煤质的变化会对引风机叶片积灰程度带来一定影响。近年来我公司燃用煤质灰分比例较大（30%以上），而且热值偏低。通常燃用高灰分、低热值劣质煤，锅炉达到同等出力时，需要燃煤量及产生的灰量必然增加，而现有除尘器除尘效率不高，这样除了对锅炉燃烧及受热面积造成影响外，还会导致制粉系统（如磨煤机、引风机等）及除尘设备出力不足、电耗增加、磨损加剧、烟道积灰等。从近年每次机组大小修检查发现，除尘器内及其出进口烟道均存在大量的积灰，说明由于烟气中飞灰含量的大幅度增加，原设计水膜除尘器除尘效率下降、风机出力不足。 烟气系统流通阻力的增加也是造成风机叶片积灰的重要因素之一。由于烟道及受热面积灰造成烟气侧流通阻力增加，会带来烟速降低、飞灰浓度升高、积灰烟道出口烟温下降等问题。另外一些新增设备对烟气流通阻力存在影响，如我公司2#炉后增设的管式空气预热器相对同类型的1#、3#机组，对烟气阻力的影响也是客观存在的。 2.4 运行方式 合理调整和控制除尘器的除尘水量，是防止引风机积灰振动的主要手段之一。在运行中既要控制和减少风机进口烟气带水量，更要兼顾除尘器除尘效果。原则上保证风机不发生积灰振动的前提下，尽量加大除尘水量，以提高除尘器除尘效率。提高风机进口烟气温度,减少锅炉尾部烟道漏风，使烟温高于水蒸汽的露点,也是防止风机叶片积灰的重要手段。 我公司锅炉在装引风机有高、低速两个挡位，通常运行时一台高速运行，另一台低速运行，原则上两台风机应定期高、低速切换运行。因为风机低负荷运行时，风机进口速度发生偏离与叶轮通道的进口安装角产生一个差角，叶片非工作面上会形成流体低速区域，在该区域内气流携带粉尘的能力下降，粉尘更容易沉积在叶面上，单吸入风机长时间低速运行，还会带来烟道积灰不均衡现象。 另外，加强除尘设备的巡检和维护，及时有效地消除除尘设备缺陷，杜绝和减少烟气通道积灰及除尘器堵灰现象发生，也是防止引风机积灰振动的有效手段。 3 解决引风机积灰振动的途径 针对上述引风机叶片积灰振动的各类影响因素，为了解决引风机积灰振动问题，可以采取除尘器、引风机改型，以及提高燃煤质量、加强运行控制等手段。其中提高除尘器的除尘效率,减少粉尘进入引风机的机会,可以从根本上解决积灰振动问题。例如采用电除尘等高效型除尘器的引风机，只要除尘器运行正常,就不会或很少发生风机积灰问题（如我公司5#机组）。但是受资金、工程量等客观条件限制,全部改变除尘器的型式，对于一些企业短期内是难以实现的；同样风机改型的资金、工程量也是相当大的，而且效果也并非理想。另外，受外部煤炭市场形势的制约以及成本合算，燃煤现状也不会有大的改观；而现有除尘器及风机运行调整手段有限。 面对设备改型解决风机积灰振动存在的实际困难，能不能在允许一定量的粉尘及水分进入引风机的条件下,采取一些简便措施防止飞灰在转子上沉积,从而减缓或避免引风机振动。根据机翼型叶片风机积灰主要发生在非工作面这一特点，过去一些专家和科研院所在这方面曾进行过多次实践和改进，据了解东北电院设计的一种喷嘴气流连续吹扫装置，经现场试验应用效果较好。该装置结构简单安装方便,对引风机改动量极小，通过与院方专家探讨，认为在保持原有设备现状和运行方式的前提下，采用这种气流吹扫技术，解决我公司一期机组引风机积灰振动问题是经济可行的。 4 气流吹扫装置在我公司引风机上的具体应用 我公司于2004年首先在1#机组两台引风机上安装试验了吹扫装置，2006年4月及11月又先后在2#、3#机组引风机上进行安装和改进。吹扫装置的原理是改变风机叶片非工作面上涡流区的流场,通过高速气流的动量将刚粘附到叶片上的松软积灰吹掉。该装置是将一组或两组喷嘴安装在风机叶片近非工作面处，利用引风机本身的压头将一部分空气（或烟气）吸入喷嘴组进口,并以较高的速度连续喷射到叶片非工作面,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的效果[1]。 我公司风机吹扫装置是采用风机压头吸取室外空气吹扫方式，每套装置由两组渐缩形喷嘴组成，布置在风机转子两侧下方，两组喷嘴间与叶轮中心约成80°夹角。喷嘴流量的大小直接影响引风机的出力和吹扫效果,过大则风机出力下降且风机电机电流增大,过小则吹扫效果欠佳,院方根据风机参数设计选取喷嘴尺寸及流量。其中一组装有内径φ50mm喷嘴8个，进风母管直径为φ159mm；另一组装有内径φ25mm喷嘴12个，进风母管直径为φ133mm。考虑风机叶轮高速旋转时相对速度的影响,安装喷嘴时其中心线与叶片最高点垂直并偏向叶片尾端5°～10°角；为保证动静间隙及吹扫效果，喷嘴端部距叶片最近点设定为15mm。 采用这种吸取风机外空气吹扫形式的吹扫装置,当运行中发现引风机有积灰时（表现为轴瓦振动值增加），可以在喷嘴组母管进口加入适量细砂,人为造成一种磨损的状态,通过高速细砂撞击叶片上的积灰,以达到清灰、防振的目的[1]。加入细砂最好在风机高速运行状态下均匀连续进行，但如果连续加砂无效时，应及时停运进行人工清灰。 5 应用效果及存在问题 我公司1#机组两台引风机在2004年安装吹扫装置，安装后2005年发生3次积灰振动，2006年发生2次积灰振动，2007年上半年未发生积灰振动；2#、3#炉两台引风机分别在2006年4月和11月安装了吹扫装置,截止2007年6月两台机组引风机运行中，尚未发生过积灰振动停运清灰。从安装前后相比3台机组每年可减少引风机停运清灰近20余次，节约燃油40余吨，避免少发电近80万kW&middo;h。 从使用后机组停运时对风机检查情况，叶片非工作面仍有积灰，但积灰量相对安装喷嘴前大幅度减少（叶片积灰厚度不足10mm）。加装吹扫装置后风机电流略有上升，但对引风机性能无影响。由于吹扫装置进风口在风机室内，存在因负压气流所产生的低频噪声，为降低噪声可在吹扫装置进风母管入口端部管壁开设消声孔。另外，由于吹扫装置处于风机烟尘通风区域，粉尘气流对吹扫装置存在一定量的磨损，应定期检查做好防磨处理。 6 结论 通过应用喷嘴吹扫技术，解决引风机叶片积灰振动问题，效果明显、经济效益可观。该方法设备结构简单、方便实用、投资费用小,也可为解决其它湿式除尘方式机组引风机积灰问题所借鉴。

风机性能曲线是风机性能和状态的重要度量，也是风机控制的基础。当风机运行1记，间后，特别是风机的若干部件更换后，风机的特性会发生变化。当需对风机控制系统进行改造时，无据可依，此时就必须付风机的性能状态进测试而喘振边界是风机性能状态的关键征因素之。因为，风机旦进入喘振工况，轻则影响风机的正常运转，重则可能会对风机造成巨大的损害。在此情况下，方面，必须保证风机的安全；另方面，测试中还必须尽可能地达到喘振边界，以测得准确的风机性能数据。因此，如何准确地预测风机喘振边界是本文讨论的首要问。 　　2喘振边界预测的基本思路根据风机原理，般情况下，风机喘振前会出现旋转失速。可以说。喘振足严重的旋转失速后导致转广的振动状态较大变化因此，监测风机振动随工况的变化，就有可能确定旋转失速的出现。事实上，较深度的旋转失速本身就是种非稳定工况。 　　把此状态定为喘振边界虽然趋于保守，但仍然可取。 　　另外，实测时，随着风机的出口流量逐步减少，出1出力会随之增加，此，风机转子会逐渐向进气口方向移动。因此，监测风机的轴位移可得到预测喂振的重要信息。 　　轴位移8般通过电涡流传感器测量。风机运行时，轴位移有个报警值1.当风机憋压时，轴位移值逐步趋近报警值。如果轴位移信号先于喘振报警。则以此时的状态作为喘振边界因为芳出现轴位移报警则风机不允许连续运行。 　　除此之外，由于风机喘振时会伴随着放炮声，因此风机的噪声信号也是风机状态的重要监测量。 　　由此认为，可以通过监测轴振动和轴位移以及风机的噪声来预测风机喘振边界3实例应用某厂5风机是从捷克进口的12级轴流压缩机，由汽轮机驱动。其静叶角度分两段可调。其中第段静叶调节的范围为10. 　　+16而第段静叶则根据第段静叶联调。转速从28503750以1；4调2001年该厂对5=风机控制系统进了改造。 　　改造过程中，为得到义整准确的1机性能线数据，实测中又必须尽可能地接近喘振边界。因此，首先验证通过监测轴振动和轴位移以及风机的噪声来预测风机喘振是否可行。 　　3瓦和4瓦轴振动及风机噪声信号将风机在上述的3个喘振点上进入喘振边界全过利的4=轴1轴位移；虑波处理1.衍到4的变化关系测点数由可，随着风机出口压力升高，风机轴向力持续发生变化，轴位，连线减小，而当风机进入喘振边界时，轴位移发生突变。风机在不同状态下3次进入喘振边界。轴位，都遵循1样的规律。轴位移移这种变化趋势的监测，可以比较准确地对风机喘振进行预测。 　　4应用实效在5风机的测试过程中，总共选择了10个静6，+8，+16，测试了106个工况点，基本上覆盖了风机所有的工况范围。在实测过程中，通过监测风机轴振动和风机轴位移的变化趋势来逼近喘振边界，尽量使所预测的喘振边界接近实际的喘振边界，达到了相当好的效果。同时，采用最小乘法对性能曲线原始数据进行拟合处理。在5中，简要地展了其中个静叶角度下拟合后的性能曲线测试结果。下转第57页！以个从有代性的工在这个工况点测量风机的性能状态，并且直至风机进入喘振边界。 　　这3个工况下，风机振时4瓦轴位移3瓦和4瓦轴振动及风机噪声信号13.13中，为哚声，015为3瓦轴振动，17为3瓦轴振动，016为4瓦轴振动，为4瓦轴振动。12为4瓦轴位移由13可，风机要进入喘振工况时，风机轴振动状态开始发生较大变化。风机喘振时，风机发生剧烈的低频振动，振幅达到最大值。轴向位移突变，噪声低沉。而在风机进入喘振边界过程中，噪声信号对喘振的反应明显滞后于轴振动以及轴位移信号的反应。所以，利用轴振动及轴位移信号来预测喘振比利用噪声信号通过常规的听音方式更为可靠。撒，3瓦和4瓦轴振动及风机噪声信号上接第53页常运行时，所需刚度的时间相对较长，亦即磨损时间较长。所以在轴瓦面出现热裂纹，引起面剥落，小片区域碎裂。 　　43级转子的主振频率为工频2001幅值达60；谐波成分幅值很小2.结合工艺，再根据以往的检修经验及压缩机入口过滤网易脏的特点，认为高速转子因严重结垢而存在不平衡，所以外在慢升高。 　　5打开机组检查到的情况由于3级振动动值持续过高，于8月份最终停车检修。 　　各级叶轮均有不同程度的结垢现象，其中以3级叶轮最为严屯，由于该机组在生产中的作分重要，般不轻易检修；即使检修，也不允许有更多的时间进行解体大修。这就导致结垢物随着时间的延长越结越多，+衡纪越来越严重。振动越来越大。后经除垢做动平衡后，使不平衡量得以消除。 　　同时发现了3级轴瓦间隙略有增大，超出了标准间隙0.23，极限0.02，6处理措施对高速转子除垢后做动平衡。 　　检查各轴承间隙量及瓦背量。测量瓦块厚度后，挑选合适的瓦块予以更换，使轴承间隙尽量接近间隙范围标准值0.170.23，小仇7检修后的效果开车后，测得3级振幅只有3史取其余各级振幅均有+程度的降低频谱显的工频幅价也只5结论健立厂利风机轴振动和轴位，信预测风机喘振边界的新方法，并在实际工程应用中验证了其可厅性。 　　发现在风机进入喘振边界过程中，噪声信号对喘振的反应滞后厂轴振动以及轴位移。入1此，利用轴振动以及轴位移信号来预测风机喘振边界要优于利噪声信号倾测，利用风机轴振动和轴位移信号预测风机喘振边界的方法，在5风机实际测试中，最大限度地降低了喘振工况对5风机危害的同时，得到了比较准确的风机忭能曲线。 　　吸人风量叫的，5风机的新控制系统将测试结果作为控制参数进行改造，至今，改造后的控制系统已经正常运行13年多。 　　3级轴承尤向频谱2记录本特利3300监视仪儿次故障前后的数据，1. 　　1级潘2000年8月5日8时检修前2000年8月9日9时检修后天2001年5月27日22时被迫停车前2001年5月30日15时检修后3天2001年9月30日检修后41天4监测分析结论通过对这台机姐监测到的数据迸行了频谱分析，可以得出如下结论。 　　从在线监测的数据来看。本特利3300监视仪反映的数据可靠。排除了探头前置器监视仪等其它仪部分出现故障。 　　空压机介质进出1压力温。度等参数正常，排除了气流激振的可能。 　　轴瓦温度油压均无异常情况。振动为工频，排除了油膜涡动引起的振动。轴瓦部分面剥落碎裂的原因是因为轴瓦间隙过大，导致支撑刚度降低，在这种情况F，机组启动，次汕膜刚度达到正