风机失速的机理
330MW机组轴流式引风机失速的机理及处理策略
330MW机组轴流式引风机失速的机理及处理策略摘要：阐述330MW锅炉轴流式引风机失速原因，烟道系统阻力过大、叶片材料磨损、风机动态被破坏、风机本体振动，设计不合理，调整不当等，针对这些机理提出处理预防策略，从而降低锅炉引风机故障率，保障电站锅炉能安全稳定运行。
关键词：引风机失速，机理，处理预防策略。
1.引言引风机是火力发电厂重要的辅机设备，对锅炉的安全运行起着重要作用。
330MW机组采用的是双极动叶可调轴流式引风机，该型风机由于其效率高和节能性好被采用，但是由于其P-Q马鞍型特性曲线的特点，及其他因素影响，失速成为该型引风机常见的故障，失速侧风机吸风能力减弱，锅炉平衡通风遭到了破坏，导致炉膛负压产生急剧波动，锅炉可能引发MFT保护动作，造成机组跳闸等非停事故。
所以引风机需要格外注意其运行电流和压力情况，发生故障时的快速处理，避免因为失速而影响锅炉的正常运行。
本文从引起引风机失速各种机理及处理、预防策略等方面进行分析和探讨，具有借鉴意义。
1.引风机设备概况本火电厂配备两台型号SAF26-17-2式轴流式静叶调节引风机，由转子、传扭轴及联轴器、伺服控制装置等组成。
风机轴承润滑方式采用润滑油，冷却方式采用润滑油和外置轴冷风机。
风机转速990 r/min。
风机叶片叶型为16DA16+7.5%，材料为15MnV角度由电动执行器通过液压调节装置进行调节，调节范围为 -40°～10°, 叶轮级数 2级，每级叶片数16×2片，两级风机叶轮位于轴承箱两侧。
其主体主要由叶轮、轴承箱、动叶调节机构等部件组成，风机与电机之间通过一段长轴连接，联轴器为膜片式弹性联轴器。
风机轴承箱包括前轴承和后轴承，分别支撑着一、二级叶轮，轴承类型为滚动或滑动轴承。
1.引风机失速机理风机叶片采用的是扭曲型，正常情况时，气流沿风机轴向位置进入风机，叶片给气流一个与升力大小相等、方向相反的推力，使气体能量增加并沿轴向排出，性能特点是流量大，扬程低。
火电厂引风机失速原因分析及防范措施
火电厂引风机失速原因分析及防范措施摘要：在对轴流风机失速机理进行分析的基础上，通过实验分析得出结论：由于脉冲吹灰过程中产生的冲击波，炉内负压波动较大，而测得的风量波动很大，导致风扇压力增加。
因风量变化而停止。
关键词：火电厂；引风机；失速原因；防范措施引言轴流风机的特性由风机的叶片轮廓等特性决定，也受系统特性（如风道阻力）的影响。
显示了带叶片组的轴流风机的特性曲线。
其中，鞍形曲线为不同安装角度下鼓风机挡块的连线。
工作点位于鞍形曲线的左上角，是不稳定工作状态的区域。
这条线也叫失速线。
在相同的叶片角度下，风道阻力越大，风机出口处的风压越大，风机越接近不稳定工作状态区；通道阻抗特性保持不变。
在这种情况下，风力转子叶片的孔径越大，风力涡轮机的工作点越接近不稳定工况区域。
根据运行经验，当并联运行的轴流风机出现以下现象时，说明风机已经停机：失速风机的压力、流量和扬程大大降低；堵转风机噪音大大增加，机壳、风道、烟道振动剧烈；当自动开启时，另一台风扇与停止的风扇并联运行的电流和体积比可以大大增加；与风机冲不同，风机停转后，风压、流量下降后无脉动[1]。
1.轴流式引风机失速机理轴流风扇叶片通常呈流形，当空气流向翼片入口尖端（攻角a=0°）时，分为上、下气流在机翼表面附近，气流在叶片和腹部背面光滑的“边界层”处呈直线状。
作用在叶片上的力有两种，一种是垂直于叶片表面的升力，另一种是平行于叶片的拉力，升力n为拉力。
当进入叶片的气流方向偏离叶片入口角并形成正叶片攻角（a>0°）时，当接近临界值（临界值因叶片类型而异）时，刀片背面开始老化。
当攻角增加到临界值时，叶片背面的边界层被破坏，叶片背面末端出现涡流区，称为失速现象。
随着迎角的增加，气流分离点向前移动，叶片的后涡区从尾端向叶片后部扩展。
分离现象更严重，甚至部分流道堵塞。
此时作用在叶片上的升力大大减小，阻力大大增加，压头减小。
轴流风扇的失速特性由叶片盘管和风扇的其他特性决定。
轴流式送风机失速原因分析及预防措施
轴流式送风机失速原因分析及预防措施纵轴流式送风机是一种成熟可靠的送风机，它具有较大的风量，广泛
应用于国内外的大型气体管路中。
但是在运行中，除了正常的使用过程外，如果由于各种原因导致纵轴流式送风机失速，将会严重影响设备的安全和
可靠性。
因此，关于纵轴流式送风机失速的原因分析及其预防措施的研究
是十分必要的。
一、纵轴流风机失速的原因
纵轴流风机失速的原因有两个方面：
1.机械原因。
送风机的驱动系统中的轴承、封头和轴承座等部件容易
过早磨损，这可能会导致机械轴失速。
2.热原因。
由于风机本身的问题，风机内部的温度增加，轴承会造成
热应力老化，从而导致轴失速。
二、纵轴流风机失速的预防措施
1.正确安装和定期检查轴承。
在安装过程中，应确保轴承的正确及紧固，定期检查轴承的状况，检查是否有凹痕或烧烤现象，如果发现，及时
进行维修和更换。
2.控制风机热量的传输。
应采取措施减少风机内部热量的传输，如采
用节能型机型，增加风机冷却系统，增加机腔内部阻燃材料的使用等措施。
3.选择合适的电机重量。
空调风机失速的原因现象及处理方法
空调风机失速的原因现象及处理方法1.电源故障：电源不稳定、电压过高或过低可能导致风机失速。
此时应检查电源线路，确保电压稳定，如有必要更换或调整电源线。
2.电机故障：空调风机的电机可能出现损坏、绕组开路或短路等问题。
当电机故障时，风机可能无法正常工作或工作不稳定。
处理方法是更换或修理电机。
3.风机叶片脏污：长期使用后，空调风机叶片可能会积聚灰尘、脏污，导致叶片不平衡，从而导致风机失速。
此时应定期清洁叶片，确保叶片的平衡性。
4.皮带松驰或磨损：空调风机使用的传动皮带可能会出现松驰、磨损等问题，导致风机失速。
处理方法是及时检查和维护皮带，确保其紧固标准和更换周期。
5.风机轴承故障：风机轴承损坏或磨损也可能导致风机失速。
此时应及时更换风机轴承。
6.控制系统故障：空调的控制系统可能会出现故障，导致风机无法正常运行。
处理方法是检查和修复控制系统的故障。
7.风机叶片安装不当：风机叶片安装不牢固或不正确也可能导致风机失速。
处理方法是调整叶片的位置和角度，确保叶片安装正确。
8.风机负载过重：空调风机如果承载过重，超过了其设计负载能力，也可能导致风机失速。
此时应降低风机负载，以减轻压力。
总之，空调风机失速可能是由于电源故障、电机故障、风机叶片脏污、皮带松驰或磨损、风机轴承故障、控制系统故障、风机叶片安装不当以及风机负载过重等原因造成的。
解决这些问题的方法包括修复电源故障、更换或修理电机、清洁叶片、维护皮带、更换风机轴承、修复控制系统、调整叶片位置和角度以及降低风机负载等。
综上所述，定期维护和保养空调风机，确保其正常运行，对于延长其使用寿命和保持稳定性非常重要。
风机的失速与喘振
风机的失速与喘振一、风机的失速从流体力学得知，当气流顺着机翼叶片流动时，作用于叶片上有两种力，即垂直于叶片的升力与平行于叶片的阻力，当气流完全贴着叶片呈线型流动时，这种升力大于阻力。
当气流与叶片进口形成正冲角，此正冲角达到某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，冲角超过临界值时，边界层受到破坏，在叶片背面尾端出现涡流区，即“失速”现象，此时作用于叶片的升力大幅度降低，阻力大幅度增大，对于风机来讲压头降低。
二、产生失速的原因1、风机在不稳定工况区域运行。
2、锅炉受热面积灰严重或风门、挡板操作不当，造成风烟系统阻力增加。
3、并联运行的二台风机发生“抢风”现象时，使其中一台风机进入不稳定区域运行。
依据运行经验，当风机运行中出现下列现象时，说明风机发生了失速。
1、失速风机的风压或烟压、电流发生大幅度变化或摆动。
2、风机噪音明显增加，严重时机壳、风道或烟道也发生振动。
3、当发生“抢风”现象时，会出现一台风机的电流、风压上升，另一台下降。
当机组运行中发生“抢风”现象时，应迅速将二台风机切手动控制，手动调整风机动叶开度，待开度一致、电流相接后将二台风机导叶同时投入自动。
为防止机组运行中风机“抢风”现象发生，值班员在调整时调整幅度不要太大，并尽量使二台并联运行的风机导叶开度、电流基本一致。
三、风机的喘震当风机的Q-H特性曲线不是一条随流量增加而下降的曲线，而是驼峰状曲线，那么它在下降区段工作是稳定的，而在上升区段工作是不稳定的。
当风机在不稳定区工作时，所产生的压力和流量的脉动现象称为喘震。
一般送风机为轴流式，运行中要防止送风机的喘振。
喘振产生主要是因为风机性能曲线为“驼峰形”。
当风机工作在不稳定区，流量降低时风压也降低，造成风道中压力大于风机出口压力而引起反向倒流，倒流的结果，又使风道内的压力急剧下降，风机的送风量突然上升，再次造成风机出口压力小于风道压力。
如此往复形成喘振。
喘振对风机危害很大，严重时会造成风机断叶片，及其它部位的机械损坏。
风机失速
风机失速机理简述。
轴流式风机并不是在任何工况点都可以稳定工作的，当气流方向与叶片叶栅的夹角超过某一临界值时变会产生失速现象。
气流方向与叶片叶栅的夹角的大小由风机本身的特性与风机的流量及风道的阻力决定。
对于一台确定的风机，风机的流量越小，风机的出口全压越高越容易发生失速。
2、我厂投运以来一次风机发生的多次失速现象，总结原因如下：a)磨煤机跳闸，导致风量迅速降低，一次风机出口风压迅速升高，致使风机进入失速区。
b)停磨煤机时风量减少过快，导致一次风压上升较快（三台磨运行时超过13.5KPA），致使风机进入失速区。
c)停止磨煤机时当风量仍然较大时（超过70吨/时）停止磨煤机，磨煤机停止后联锁关闭磨煤机进出口挡板，导致磨煤机风量减少过快，一次风机出口压力过高，风机进入失速区。
d)由于磨煤机振动，将磨煤机风煤比改小后，致使一次风流量变小，加大一次风机失速可能。
3、一次风机失速现象a)DCS一次风机失速、喘振报警。
b)在投入“自动”的情况下，与失速风机并联运行的另一台风机电流大幅升高。
c)失速一次风机出口温度异常升高。
d)失速一次风机出口动叶升高，但电流无明显变化。
4、一次风机失速处理a)一次风机发生失速时，应立即解除自动，关小失速风机动叶开度（可快速关至10%左右）。
严禁开大动叶角度，严密监视各台磨煤机一次风量、风压和磨煤机出口温度。
b)开大运行磨煤机冷、热一次风调节挡板，或根据运行磨进口一次风量情况打开备用磨煤机出口快关挡板，增加一次风量，此时应注意运行磨煤机一次风量变化情况和未失速一次风机一次风机电流，防止运行磨煤机因一次风量低跳闸或未失速一次风机过负荷。
c)将失速风机动叶关至10%左右后，将未失速一次风机动叶缓慢关至70%以下，期间注意一次风压变化。
开始重新并列一次风机。
d)风机并列操作中发生失速，应停止并列解自动，快速关小失速动叶，再次打开运行磨煤机入口调节挡板或开启备用磨煤机进出口挡板后重新并列。
什么是失速及其原因
什么是失速？失速的原因是什么？风机处于正常工况时，冲角很小（气流方向与叶片叶弦的夹角即为冲角），气流绕过机翼型叶片而保持流线状态，当气流与叶片进口形成正冲角，即α>0，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，边界层受到破坏，在叶片背面尾端出现涡流区，即所谓“失速”现象。
冲角大于临界值越多，失速现象越严重，流体的流动阻力越大，使叶道阻塞，同时风机风压也随之迅速降低。
风机的叶片在加工及安装过程中，由于各种原因使叶片不可能有完全相同的形状和安装角。
因此，当运行工况变化而使流动方向发生偏离时，在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。
如果某一叶片进口处的冲角达到临界值时，就首先在该叶片上发生失速，而不会所有叶片都同时发生失速。
假如u是对应叶片上某点的周向速度；w是气流对叶片的相对速度；α为冲角。
假设叶片2和3间的叶道23首先由于失速出现气流阻塞现象，叶道受堵塞后，通过的流量减少，在该叶道前形成低速停滞区，于是气流分流进入两侧通道12和34，从而改变了原来的气流方向，使流入叶道12的气流冲角减小，而流入叶道34的冲角增大。
可见，分流结果使叶道12绕流情况有所改善，失速的可能性减小，甚至消失；而叶道34内部却因冲角增大而促使发生失速，从而又形成堵塞，使相邻叶道发生失速。
这种现象继续进行下去，使失速所造成的堵塞区沿着与叶轮旋转相反的方向推进，即产生所谓的“旋转失速”现象。
风机进入到不稳定工况区运行，叶轮内将产生一个到数个旋转失速区。
叶片每经过一次失速区就会受到一次激振力的作用，从而可使叶片产生共振。
此时，叶片的动应力增加，可能致使叶片断裂，造成重大设备损坏事故。
大型火电机组的送风机一般是定转速运行的，即叶片周向速度u是一定值，这样影响叶片冲角大小的因素就是气流速度与叶片开度角。
当叶片开度角β一定时，如果气流速度c越小时，冲角α就越大，产生失速的可能性也就越大。
当流速c一定时，如果叶片角度β减小，则冲角α也减小；当流速c很小时，只要叶片角度β很小，则冲角α也很小。
空调风机失速的原因现象及处理方法
空调风机失速的原因现象及处理方法1.电源故障：电源问题可能会导致风机失速。
例如，供电不稳定、电压过低或过高、线路故障等都可能造成风机工作不正常。
此时可以检查电源电压是否正常，若不正常则需要及时解决电源问题，保证正常的供电。
2.电机故障：空调风机使用的是电动机驱动，如果电机出现故障则会导致风机失速。
电机故障的原因可能包括电机过热、电机轴承磨损、电机绕组短路等。
检查电机是否发热，是否发出异常噪音，如果存在以上情况，则需要检修电机或更换电机。
3.风机叶片问题：风机叶片正常运转时可以提供足够的风力，但如果叶片出现磨损、脱落或堵塞等问题，则会导致风机失速。
检查风机叶片是否完整、是否与风机轴连接牢固，清洁叶片上的灰尘、杂物，并定期对风机进行维护保养。
4.风机控制系统故障：风机失速还可能是由于控制系统故障引起的，例如风机启动器故障、控制器故障等。
检查风机控制系统的连接线路是否松脱，观察控制器是否显示异常，如有故障则需要检修或更换控制系统。
处理方法如下：1.检查电源线路和电源供应是否正常，确保正常的供电。
2.检查电机是否出现故障，如发热、发出异常噪音等，根据情况进行修理或更换电机。
3.检查风机叶片是否完整，清洁叶片上的灰尘和杂物，保持叶片干净。
4.检查风机控制系统是否正常工作，修复或更换故障的控制器或启动器。
为避免空调风机失速，还可以采取以下措施：1.定期对空调设备进行维护保养，包括清洁风机叶片和换气孔，检查电机、电源等部件是否正常工作。
2.避免长时间过载使用空调设备，以免造成电机过热。
3.定期检查风机控制系统，确保其正常工作。
4.注意防护措施，避免灰尘、杂物等进入风机内部。
5.及时修理或更换有故障的部件，确保空调设备的正常运行。
总之，空调风机失速可能由于电源故障、电机故障、风机叶片问题或控制系统故障引起。
通过定期维护保养，及时检修故障部件，保持空调设备正常运行，可以有效避免风机失速的发生。
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风机失速的机理
目前，一般轴流通风机通常采用高效的扭曲机翼型叶片，当气流沿叶片进口端流入时，气流就沿着叶片两端分成上下两股，处于正常工况时，冲角为零或很小（气流方向与叶片叶弦的夹角α即为冲角），气流则绕过机翼型叶片而保持流线平稳的状态，如图1a 所示。
当气流与叶片进口形成正冲角时，即α > 0，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况则开始恶化，边界层受到破坏，在叶片背面尾端出现涡流区，即所谓“失速”现象，如图1b 所示。
冲角α大于临界值越多，失速现象就越严重，流体的流动阻力也就越大，严重时还会阻塞叶道，同时风机风压也会随之迅速降低。
风机的叶片在制造及安装过程中，由于各种客观因素的存在，使叶片不可能有完全相同的形状和安装角，因此当运行工况变化而使流动方向发生偏离时，在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。
当某一叶片进口处的冲角α达到临界值时，就可能首先在该叶片上发生失速，并非是所有叶片都会同时发生失速，失速可能会发生在一个或几个区域，该区域内也可能包括一个或多个叶片。
由于失速区不是静止的，它会从一个叶片向另一个叶片或一组叶片扩散，如图2所示。
假定产生的流动阻塞首先从叶道23开始，其部分气流只能分别流进叶道12和34, 使叶道12 的气流冲角减小, 叶道34的冲角增大, 以至于叶道34也发生阻塞, 并逐个向叶道45、56 … 传播, 如图2 所示。
试验表明：脱流的传播速度ω′小于叶片运转的角速度ω；因此，在绝对运动中，脱流区以Δω= ω′－ω速度旋转，方向与叶轮旋转方向相同，这种现象称为旋转脱流或旋转失速。
风机进入到不稳定工况区运行时，叶轮内将会产生一个或数个旋转失速区。
叶片每经过一次失速区就会受到一次激振力的作用，从而会使叶片产生共振；此时，叶片的动应力增加，严重时还会导致风机叶片断裂，造成设备重大损毁事故。
影响冲角大小的因素
(a)
(b) 图1
气流冲角的变化及失速的形成
ω
1 3
2 4
图2 旋转脱流工况
通常风机是定转速运行的，即叶片周向线速度可以看作是一定值，这样影响叶片冲角大小的因素就是气流速度与叶片的安装角。
由图3可看出，当叶片安装角β（图3中虚线代表的角度）一定时，如果气流速度c 越小，则冲角α（图3中虚线与相对速度w 的夹角）就越大，产生失速的可能性也就越大。
当气流速度c 一定时，如果叶片安装角β减小，则冲角α也减小；当气流速度c 很小时，只要叶片安装角β很小，气流冲角α也很小。
因此，当风机刚刚启动或低负荷运行时（前提是管道的进、出口风门此时应处于全开状态），风机失速的可能性将会减小甚至消失。
同样，对于动叶可调风机，当风机发生失速时，关小失速风机的动叶角度，可以减小气流的冲角，从而使风机逐步摆脱失速状态。
当然，还可以明显地看出，对于叶片高度方向而言，线速度u 是沿叶片高度方向逐渐增大的，在气流速度c 一定的情况下，冲角α会随着叶片高度方向逐渐增大，以至于在叶顶区域形成旋转脱流；因此，随着叶片高度的方向逐渐减小，叶片安装角β可以避免因叶高引起的旋转脱流。
目前，动叶可调轴流风机常用的扭曲叶片就是基于这个道理。
(a) (b)
图3 进气速度及叶片角度对冲角的影响
(a) 叶根位置 (b) 叶顶位置
图4 叶顶与叶根的速度三角形。