动调一次风机原理结构

入口动叶片角度可调节轴流式 1、一次风机主要设备技术规范（四期） 风 机 风机型号 PAF19－12.5－2 风机转子惯性矩 546kgm2 型式 动叶可调轴流式 风机功率（在最大工况） 2200kW 叶片调节范围 －30°～＋25° 风机扭矩（在最大工况） 14289N.m 风机内径 Ф1884mm 电机轴端径向力 FR＝3100N 叶轮直径 Ф1258mm 电机轴端轴向力 FA＝60000N 叶轮级数 2 电机惯性矩 Ne＝546kgm2 叶型 24HB24 风机转速 1470r/min 叶片数 22 旋转方向（从电机端） 逆时针 生产厂家 上海鼓风机厂有限公司 T.B1 T.B2 BMCR BMCR1 BRL 风量（m3/s） 141 126.41 97.03 106.45 87.02 全压升（Pa） 13291 14423 10224 11451 11095 进口处介质温度（℃） 31.00 31.00 20.00 20.00 20.00 进口处介质密度（kg/ m3） 1.1447 1.1447 1.1447 1.1447 1.1447 风机效率（％） 82.31 85.20 87.14 87.23 88.15 风机功率（kW） 2200 2055 1107 1354 1050 风机转速 1470 r/min 一次风机电机 功率 2400kW 电流 166.6 A 电压 10k V 转速 1492 r/min 制造 湘潭电机厂 接线型式 Y 2、一次风机液压润滑油站技术参数（四期） 名 称 单 位 参 数 液压油公称压力 MPa 3.5 润滑油公称压力 MPa 0.8 总供油量 L/min 25 过滤精度 µm 25 供油温度 ℃ ≤45 冷却水最高温度 ℃ ≤38 冷却水压力 MPa 0.2～0.6 冷却水量 m3/h 2.25 油箱容积 L 250 油泵电动机功率 kW 2.2 油泵电动机电压 V 380 油泵电动机转速 r/min 1450 电加热器电压 V 220 电加热器功率 kW 2.5 3、一次风机电机液压润滑油站（FXYZ-10G型）技术参数（四期） 项 目 参 数 项 目 参 数 给油量 10L/min 电机功率 3kW× 2 公称压力 0.4MPa 电加热功率 1kW 工作温度 38～42℃ 冷却水压力 0.3 MPa 油箱容积 0.18m3 冷却水温度 33℃ 过滤精度 25μm 冷却水耗量 1.0 m3/h 第2节 一次风机结构原理 一、概述 输送空气供给锅炉磨煤机所使用的风机称为一次风机，一次风机所输送空气的温度与室温一致。因制粉系统阻力影响，所以对这类风机除保证锅炉制粉系统所需要的空气量外，还必须克服送风系统和制粉系统的管道阻力，与一般用途的通风机相比因要求风机风压较高，所以在结构上多采用双级叶轮的高转速风机。 随着机组容量的不断提高，为了提高机组的安全和经济性，我国越来越多新建电厂的一次风机都趋于采用动叶可调的轴流风机。华电包头选用的锅炉一次风机就是由上海鼓风机厂生产的大型轴流式双级叶轮风机引进德国TLT公司技术生产的系列产品，适用于大型电站锅炉制粉系统。该产品技术先进，具有运转可调节叶轮叶片角度和风机效率高的特点。同时由于高效率区域宽广，变工况下运行经济、节能效果显著。 二、一次风机结构原理 图5-2是动叶可调轴流一次风机的结构示意图。其主要部件包括：转子总装、定子部件、轴承组、自控调节系统、联轴器、消声器等部件。 1、转子总装 转子总装部分包括轮毂、叶片、液压调节机构、调节拉叉和调节驱动装置。轮毂和叶片组成叶轮，是实现能量转换的主要部件。轮毂是用来安装叶片和叶片调节机构的，其形状有圆锥形，圆柱形和球形三种。轮毂内设有叶片调节机构与液压调节机构相连。调节叶片角度时，由风机外部的伺服马达带动调节驱动装置，经调节拉叉使液压机构动作，推动轮毂的调节机构转动叶片，叶片与轮毂的连接采用6个高强度螺钉将叶片固定在轮毂内的叶片轴上，叶片轴上装有推力轴承，使得调节灵活。 轴流通风机的叶片多数采用翼形扭曲叶片，叶片做成扭曲形是为了使风机在工况下，沿叶片半径方向获得相等的全压。我们知道，叶轮转动时，叶顶的圆周速度大，流体获得的全压也大；而叶根（轮毂）处圆周速度小，流体获得的全压也小，这样不仅使叶片沿半径方向受力不均，而且使气流沿叶顶到叶根产生漩涡，造成能量损失。如加大叶根处安装角，可提高叶根处的全压，减少叶顶处的安装角，可降低叶顶处的全压，因此，把叶片做成扭曲形，可使叶顶至叶根处的全压相等，避免涡流损失。 1 2 3 9 10 11 4 5 6 7 8 气流 14 13 12 图5-2 一次风机结构简图 1-进气箱；2-膨胀箱；3-中间轴；4-软性接口；5-主轴承；6-Ⅰ级叶轮；7-Ⅰ级导叶；8-Ⅱ级叶轮；9-Ⅱ级导叶；10－扩压筒；11-膨胀节；12-联轴器；13-罩壳；14-联轴器 2、定子部件 定子部件主要由导轨、进气箱、主体风筒、扩散器及导叶等组成，主要采用型材焊接结构。 主体风筒的内表面经过机械加工，可以保证叶片顶部与壳体有准确的间隙，在主体风筒上还设有检测门。在机壳的进气一侧装置进气箱；在机壳的排气一侧布置着带整流的扩散器，扩散器的作用，是将由出口导叶出来的气流的动压（约占全压的30％以上）部分转化为静压，以提高静压效率。扩散器的支腿上装有滑动支座。可以使扩散器沿底座轨道滑动。给风机安装和检修提供方便。 扩散器上还装有人孔门，检修人员可以通过人孔门进入风机内部工作，进气箱、主体风箱、扩散器的连接处设有导柱销，安装和检修便于找正。 轴流式风机的导叶包括进口前导叶和出口导叶。进口导叶的作用是使进入风机前的气流发生偏转，即使气流轴向运动转为旋转运动，一般情况下是产生负预旋。进口导叶可采用机翼形或圆弧板形，是一种收敛形叶栅，气流流过时有些加速。出口导叶的作用是将由叶轮出来的旋转气流引向轴向运动，同时使部分动压转换为静压，出口导叶可以显著的提高其静压效率。 3、轴承组 轴承箱为碳钢整体焊接结构。具有足够的刚性，并便于安装找正。主轴采用滚动轴承支撑，油浴润滑。 4、自控调节系统 PAF19.5-16-2轴流式一次风机的自动调节系统包括风机仪表和液压调节油站。仪表主要有用于对轴承温度进行测量及连锁保护的两只铂热电阻温度计和两只温度控制器。测量风机进口流量的差压变送器；用于调节过载保护的行程开关；用于风机失速保护的失速探针以及检测轴承振动的测振仪表等。 两只铂热电阻温度计和两只温度控制器，与二次仪表相连可用于温度显示和连锁保护。支撑轴承和止推轴承使用一只温度控制器。风机进气箱上开有文丘里测量装置的测孔接头，将其与差压变送器相连并经过信号转换可测量风机进口容积流量。当叶片角度调整完毕后，可在风机外部的调节壁上安装行程开关。为保证风机的运行安全，在风机主体风筒叶轮进口安装失速探针。安装探针时应将探针孔清理干净，以免探针孔堵塞影响测量精度。装好失速探针后待失速信号确定后，将探针与差压开关连接。 5、钢挠性联轴器 使用挠性连接是为了防止风机与风道之间有金属的直接接触，同时还能吸收风机附近风道的热膨胀，还允许设备安装时产生的少量偏差。PAF19.5-16-2轴流式一次风机的RIGIFEX联轴器是一种真正的平衡联轴器，能够平衡安装和运行时的误差。RIGIFEX联轴器没有零件受到摩擦或磨损，无需保养，不用润滑，运行在150℃以下不会发生故障。 三、动叶液压调节机构的工作原理 PAF19.5-16-2轴流式一次风机的主要技术特点之一就是动叶安装角采用液压调节动叶片在静止或运行时可以用一套液压调节，改变叶片的安装角并保持在一定位置上。液压调节机构工作原理同轴流式送风机相同，此处不再讲述。 四、一次风机正常运行 要保证动叶可调轴流风机的安全运行，除保证送风机结构合理，安装符合要求外，还必须保证所有的运行工况点都不会落到不稳定工况区域内。为此，要做到适当的选择一次风机的运行参数，采用合理的调节方法和启动等。 1、正确地选择一次风机的运行参数 动叶可调轴流风机运行参数的选择，应使额定工况点位于最高效率区的中心，以保证风机满负荷时在高效区运行，低负荷时也不至于落入不稳定区域。下图5-3为PAF19.5-16-2轴流式一次风机的性能曲线图。 2、合理地利用一次风机的调节方法 PAF19.5-16-2轴流式动叶可调一次风机，从厂家提供的性能曲线可以看出,当风量减少时，即关小动叶开度，其压力性能曲线基本上是平行下移的，风机稳定运行的界限逐渐向风量小的方向移动，如果合理地利用风机的动叶调节负荷，就可以避免风机在不稳定区域内运行。 图5-3 轴流式一次风机性能曲线图