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動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)葉片斷裂的原因分析

2009-02-27 瀏覽數(shù):5100

  b)A引風(fēng)機(jī)失速區(qū)域比制造廠家提供的大,實(shí)測(cè)的風(fēng)機(jī)失速界限線位于廠家提供的風(fēng)機(jī)性能曲線失速界限線的右下方,當(dāng)風(fēng)機(jī)流量為250 m3/s時(shí),其不失速的最高全壓為4.4 kPa降至3.85 kPa,降低了550 Pa;當(dāng)風(fēng)機(jī)全壓為3.6 kPa時(shí),其不失速的最小風(fēng)量由173 m3/s增加到206.7 m3/s。
  c)當(dāng)1號(hào)爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)在機(jī)組負(fù)荷290 MW以下運(yùn)行時(shí),處于該型風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域,而實(shí)際上A引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行已非常接近失速區(qū)。
3.3 1號(hào)爐引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特殊性
  從1號(hào)爐引風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況的試驗(yàn)可知,當(dāng)引風(fēng)機(jī)在靠近失速區(qū)域運(yùn)行時(shí),氣流壓力脈動(dòng)幅值明顯增加且頻率減小,當(dāng)動(dòng)葉角度為30°,脈動(dòng)頻率為139 Hz時(shí),其幅值達(dá)1.6 kPa,這不僅使葉片的作用力增加了1倍,重要的是139 Hz的頻率恰好為葉片固有頻率的2倍,它可以使葉片共振而損壞葉片,當(dāng)風(fēng)機(jī)失速時(shí),氣流壓力脈動(dòng)幅值達(dá)2kPa以上,葉片的動(dòng)力值明顯增加,局部應(yīng)力集中,最終導(dǎo)致葉片薄弱處(如根部)疲勞折斷或葉片固定螺釘松動(dòng),在葉片力作用下螺釘本身疲勞而被扭、剪斷,導(dǎo)致葉片損壞。因此,軸流風(fēng)機(jī)在這樣的狀況下運(yùn)行勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致葉片的斷裂。通過對(duì)1號(hào)爐A、B引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,由于A引風(fēng)機(jī)流量比B引風(fēng)機(jī)小,A側(cè)煙氣系統(tǒng)阻力又高于B側(cè)達(dá)300 Pa以上,其本身實(shí)際失速區(qū)域又大于設(shè)計(jì)值,使A引風(fēng)機(jī)更接近失速區(qū)運(yùn)行,形成了A引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的特殊性。
4 防止引風(fēng)機(jī)葉片斷裂的對(duì)策
  從分析葉片斷裂的原因可知,要防止葉片斷裂,首先要解決葉片的材料問題,其次是防止引風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期在失速區(qū)運(yùn)行。
4.1 對(duì)葉片進(jìn)行改造
  改造葉片,以提高風(fēng)機(jī)整體抗振能力。改造的新葉片需滿足以下兩點(diǎn)要求:
    a)必須滿足原設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行工況要求;
  b)在150~170°C溫度下長(zhǎng)期運(yùn)行,葉片組織性能穩(wěn)定。
  根據(jù)這兩點(diǎn),通過對(duì)國(guó)內(nèi)同類引風(fēng)機(jī)葉片的調(diào)研后,采取了雙管齊下的攻關(guān)戰(zhàn)略,既選用鍛鋁葉片,又選用優(yōu)質(zhì)鋁-銅系鑄鋁葉片。新葉片與原設(shè)計(jì)的ZL402葉片的主要性能對(duì)比見表2。從1998年10月開始,使用新型葉片后,出現(xiàn)過ZL201 A葉片防磨層脫落情況,但沒發(fā)生葉片斷裂事故。從使用效果看,鍛鋁葉片無論在外觀、制造工藝、表面線型、平衡性和耐磨性等綜合性能均優(yōu)于鑄鋁合金葉片。
現(xiàn)從它們的主要特征和使用效果來分析:
    a)鍛鋁合金
  熱態(tài)下塑性較高,易鍛造、沖壓,葉片的外觀、表面線型最好。延伸率和沖擊韌性高,針孔和疏松可消除,強(qiáng)度較高,但有晶間腐蝕傾向。抗拉、抗振、耐磨,外觀、表面線性好,安裝后丹麥進(jìn)口葉片不用做動(dòng)平衡,風(fēng)機(jī)運(yùn)行中穩(wěn)定性好,未發(fā)生葉片斷裂。

【延伸閱讀】

標(biāo)簽:

閱讀上文 >> 風(fēng)場(chǎng)湍流強(qiáng)度的計(jì)算及其對(duì)風(fēng)電機(jī)組選型的影響
閱讀下文 >> 風(fēng)機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)優(yōu)先設(shè)計(jì)方法

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