ID风机喘振问题分析与处理
轴流风机喘振的原因分析及应对措施
摘
要： 轴流风 机由于其转子结构 复杂且转动部件较 多 ， 引起 喘振 的风险较大 ， 造成 的危害 也相对较 大。根据 现场 的实
际情 况 ， 分析 了风机喘振 的原 因 ， 采取应对措施后 ， 风机 喘振 的几率明显降低 。
关键 词 ： 轴流风 机 ； 喘振 ； 门涡街 ； 卡 激振力 中图分类号 ： Ｋ２ ３ ２ Ｔ ２ ．７ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ４—１ ５ （０ １０ ０ ０ ０ １７ ９ １ ２ １ ）５— ０ ８— ２
第 ５期
张 广 东 ： 流风机 喘振 的原 因分析 及应 对措 施 轴
・ ９・
其 工作 环境 恶劣 ， 构 复杂 ， 易 积粉 积 油 ， 别 是 结 容 特 在 调试运 行 期 间 ， 机组 启 、 停频 繁 ， 可燃 物 累积较 多 ， 极 易产生 再燃 烧 ， 气 预 热 器 产 生 变 形 ， 成 动 、 空 造 静 间隙增 大 ， 风 系数增 加 。 由于漏 风系 数增 大 ， 风 漏 送
次风机 电 源开 关 Ｂ相 油 位低 于下 限 值 ，８：６ Ｂ一 １ ２，
次风机停运 。１ ：８ Ｂ一次风机电源开关更换工作 ８４ ， 结束。此时， 热一次 风压为 ５ ３／ ．６ Ｐ ， ．５ ５ １ ａ Ａ一次 ｋ
风 机动 叶 开度 ８ ．％ 。１ ：８ 启 动 Ｂ一次 风 机 ， ６７ ８４ ， 在 Ｂ一 次 风机 出 口挡 板 联 开 的过 程 中 ， 一 次 风 压 快 热 速 下降 至 ２ ８／ ．３ Ｐ 。同时 ， ．９２ ６ ａ ｋ Ａ一 次 风机 在 动 叶 开度 不 变 的情 况 下 电流 由 ６ ．７ １Ｏ 降 至 ５ ．８ Ａ下 ８４ Ａ， 出 口风 压 由 ５９ Ｐ ．６ｋ ａ降至 ３６ Ｐ 。值 班人 员判 断 ．４ｋ ａ 为 Ａ一次 风机 喘振 ， 即手 动减 Ａ 一次 风 机 动 叶至 立 ６ ．％ ， 打 开 Ａ一 次 风 机 冷 风 再 循 环 门 ， 次 风 ５５ 并 一 压继 续 降至 １０ ／ ．６ｋ ａ ８５ 停 Ｂ一 次 风 机 ．０ ０ ６ Ｐ 。１ ：０， 并加 开 Ａ 一 次 风 机 动 叶 开 度 ， 压 开 始 上 升 。 风
关于处理风机喘振现象的原因和避免方法
1喘振现象及原因
具有驼峰型特性的风机在运行过程中，当负荷减小，负载流量下降到某一定
值时，出现工作不稳定现象。这时流量忽多忽少，一会儿向负载排气，一会儿又
从负载吸气，发出如同哮喘病人“喘气”的噪声，同时伴随着强烈振动，这种现
象特性。图一给出了具驼峰型特性的离心风机的工作特性曲线。
图中，曲线１是离心风机在某一转速下的特性曲线，代表出口绝压
P2和入口绝压P1之比与风机流量之间的关系，是一个驼峰曲线，驼峰点
M处的流量为Qm。曲线２是管路特性曲线，正常工作点为A。可以看出，在驼峰点右侧，工作是稳定的。因为任何偶然因素造成的工作点波动（例如流量增加）
，对于风机特性曲线１而言，压力会减小，而对于管路特性曲线２而言，压力会增加，这两个相互矛盾的结果最终会使工作点返回到原来的位置，在驼峰点M
的左侧，这种情况正好相反，任何偶然因素造成的工作点波动将使沿风机特性曲线１上的压力变化趋势与沿管路特性曲线２上的压力变化趋势具有完全的一性，
其结果加剧了工作点的偏移，使之不能返回到原来的工作点上，风机的工作出现不稳定情况。因此，驼峰点M右侧的区域为稳定工作区域，驼峰点M左侧的区域为不稳定工作区域。负荷下降使处于驼峰右侧的工作点向驼峰点靠近，工作点越靠近驼峰点M，越会出现工作不稳定的可能性，驼峰型特性是发生喘振现象的主要原因。
2防喘振控制思路
图二给出了风机在不同转速下的特性曲线，可以看出。转速不同，相应的驼峰
点和驼峰流量也不同。转速越低，驼峰点越向左移，驼峰流量越小。把不同转速下的驼峰点连接起来，就构成了一条曲线，曲线右侧为稳定工作区，曲线左侧为喘振区。我们称驼峰流量为极限流量，相应的驼峰点连接曲线被称为喘振极限线。
显然，只要在任何转速下，控制风机的流量，使其大于极限流量，则风机便不会发生喘振问题。这就是防喘振控制的基本思想。考虑到吸入气体的状态如压力、
轴流风机失速与喘振的分析和对策
轴流风机失速与喘振的分析和对策摘要：本文对轴流风机常见的失速以及喘振问题进行了分析，并结合某发电厂#3炉轴流式吸风机的异常现象进行了总结并提出防范措施。
关键词：轴流风机；失速；喘振前言：由于动叶可调轴流风机具有占地面积小、各负荷段效率都较高等优点，近年来火电厂锅炉辅机普遍都采用动叶可调式轴流风机。
动叶可调轴流风机的性能曲线具有驼峰型特性，这就导致了风机接近曲线边缘时可能会导致风机发生失速甚至喘振的现象。
本文分析了某发电厂3号炉乙号吸风机失速的原因，提出了相应的预防措施，以及在机组运行过程中如何避免失速和喘振的发生。
1轴流风机的失速与喘振1.1失速轴流风机普遍采用扭曲机翼型叶片，气流方向与叶片叶弦的夹角α即称为冲角，正常运行时，冲角为零或很小，气流绕过叶片保持稳定的流动状态，如图1（a）所示。
当冲角为正时，即α > 0，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，在叶片背面尾端出现涡流区，形成“失速”现象，如图1（b）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，同时风机出力也会随之大幅下降。
风机的叶片在制造及安装过程中，由于各种客观因素的影响，叶片不可能有完全相同的形状和安装角度，因此当运行工况变化时使气流方向发生偏离，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, 并逐个向其他叶道传播。
如图3所示，马鞍形曲线M为风机不同安装角的失速点连线，工况点落在马鞍形曲线的左上方，均为不稳定工况区，这条线也称为失速线。
多级离心鼓风机喘振技术因素分析及对策
的特性 曲线 ， 代 表出
口绝 压 和 入 口绝
风机 出 口压力才停止 。接着 ， 鼓风机开始向管网供气 ， 将倒 流的 气体压出去 ， 使机 内流量减少 ， 压力再次突然下 降 ， 管 网中的气
体重新倒 流至风机 内， 如此周而复始 ， 在整个 系统 中产生周期性 的低频高振 幅的压力脉动及气流振荡现 象， 并发出很大 的声响 ，
＾ ０ 壬 ｛ ， ｕ ｕ ） ｑ 工作点 ， 相应 的工况
使工作 点返 回到 原来 的位置 ， 在 驼峰点 的左侧 ， 这种情况 正 好相反 ，任何偶然 因素造成 的工作点波动将使沿风机特性曲线
１ 上 的压力变 化趋 势与沿管路特性 曲线 ２上 的压力 变化 趋势具 有完全 的一致性 ， 其结果加剧了工作点的偏移 ， 使之不能返 回到
压 之 比与风 机流 量 之问的关系 ， 是一 个驼 峰曲线 ， 驼峰点
处 的流量为 ９ 。
０
Ｑ
ｍ ， ｍｉ ｎ
Ｑ
图 １ 离心风机工作特性 曲线
机器产生剧烈振动 ， 以致无 法工作 ， 即产生了喘振 。
二、 喘 振 产 生 原 因
曲线 ２是管路特性 曲线 ， 正常工作点为 Ａ。可 以看 出， 在驼 峰点 右侧 ， 工作是稳定 的。因为任何偶然因素造成 的工作点波动（ 例
型 特 性 的 离 心 风 机
安装放 空阀、 采用变频 器启动 、 降低 曝气系统背压 、 杜绝不 当操作等对策。
对 策 中图分类号
喘振
文献标识 码
一
、
鼓风机运 转过程 中， 当流 量不断减少 到最小值 Ｑ ｍ ｉ ｎ （ 喘振
工况 ） 时， 进入 叶栅 的气流发生分离 ， 在 分离 区沿着 叶轮旋转方
什么是风机喘振喘振的原因及如何解决喘振（2）
什么是风机喘振喘振的原因及如何解决喘振（2）减少并达到压缩机允许的最小值。
理论和实践证明：能够使离心压缩机工况点落入喘振区的各种因素，都是发生喘振的原因。
•进气温度升高，空气密度减少，夏季比冬季易发生喘振。
•进气压力下降，如入口过滤器堵塞或吸气负压值高。
•出口系统管网压力提高，即排气不畅造成出口堵塞喘振。
•离心压缩机出口工作压力值设定在喘振区边缘。
•离心机转速降低时易发生喘振。
四喘振的危害1. 喘振现象对压缩机的危害喘振现象对压缩机十分有害，主要表现在以下几个方面：•喘振时由于气流强烈的脉动和周期性震荡，会使供气参数（压力、流量等）大幅度地波动，破坏了工艺系统的稳定性。
•会使叶片强烈振动，叶轮应力大大增加，噪音加剧。
•引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴产生弯曲变形，严重时产生轴向窜动，碰坏叶轮。
•加剧轴承、轴颈的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴承合金产生疲劳裂纹，甚至烧毁。
•损坏压缩机的级间密封及轴封，使压缩机效率降低，甚至造成爆炸、火灾等事故。
•影响与压缩机相连的其他设备的正常运转，干扰操作人员的正常工作，使一些测量仪表仪器准确性降低，甚至失灵。
一般机组的排气量、压力比、排气压力和气体的密度越大，发生的喘振越严重，危害越大。
2. 轴流风机发生喘振时的危害当风机发生喘振时，风机的流量周期性地变化，变化幅度比较大，可能出现零甚至负值。
风机流量的这种剧烈的正负波动，会发生气流的猛烈撞击，使风机本身产生剧烈振动，同时风机工作的噪声加剧。
大容量、高压头风机发生喘振的危害很大,可能导致轴承和设备的损坏。
五影响压缩机喘振的因素1. 压缩机转速当离心压缩机转速变化时，其性能曲线也将随之。
送风机喘振原因分析及预防措施
值 为动 叶 角 度 大 于 ２ 。动 叶 差 压大 于 ５ ０Ｐ ， 时 Ｏ， ０ ａ 延 ２ ０ｓ 。每 台炉 空气 预 热 器 前 配有 ２台 水 平 布 置肋 ４ ） 片 管式 暖风 器 ， 全 烧 煤 时 空 预器 冷 端 金属 温度 设 完 定 是 根 据 燃 煤 的硫 含 量 进 行 调 整 ； 当燃 用 设 计 煤 种 时 ， 持入 口空 气 温度 和排 烟 温 度之 和 大 于 １ ６℃ ， 保 ３
正 常冷 端 金属 温 度设 定 为 ６ ． ７ ５℃ ， 于 烟气 露 点 温 高 度 。 ９ ９年 １ １９ ２月 １ ７日 １号机 组 完成 １ ８ｈ试 运 行 ， ６
从 ２０ ０ ０年 ８月 到 ２ ０ ０ １年 ５月 ， １号 炉 发 生 １ ４次送 风机 喘振 。送 风 机 喘振 的 特点 是 随着 运行 时间 的增 加， 发生 喘 振 的 间隔 时 间越 来 越短 ， 风机 喘振 时 的 送 负荷 越 来 越低 ， 道 阻力 越 来 越 大 ， 工作 点 多 次偏 风 其 离稳 定 区 ， 进入 非 稳 定 区 而发 生 喘振 ， 面对 送 风 机 下 喘振 原 因 、 点进 行 分析 ， 出 了预 防措施 。 特 提
２次 发 生 喘 振 前 参 数 ， １ ２ Ｏ 表 （ Ｏ ０年 ） 明送 风 机 工 表
风机的防喘振控制及优化浅析
风机的防喘振控制及优化浅析摘要：喘振是高炉鼓风机固有特性，喘振将严重危害机组的安全运行。
因此，基于风机喘振原理，分析喘振产生原因与危害,并提出了风机的防喘振控制及优化策略，设计抗喘振控制系统具有重要意义，也为同类机组提供技术参考。
关键词：风机；防喘振控制；优化引言高炉鼓风机一般采用透平压缩机，喘振是透平压缩机的固有特性。
喘振现象对透平压缩机的危害极为严重，必须禁止压缩机处于喘振状态。
如果高炉鼓风机浪涌，空气供应被切断，高炉将无法继续生产铁水。
同时，由于支撑炉内矿石、焦炭等物料的力突然丧失，势必造成炉底的铁水和炉渣飞溅，使风口充满炉渣和铁水，造成高炉重大事故。
因此，高炉鼓风机抗喘振的研究对高炉的稳定生产具有积极意义。
1喘振产生原因与危害大型风机一般采用6KV电机驱动风机转子，动调或静调轴流风机。
轴流风机喘振的主要原因归纳为以下两个方面。
(1)内因:严重失速，气流膨胀。
根据风机失速的机理，正常运行时不会发生旋转失速。
只有在风机启动或停止阶段，转速发生变化时，才会发生旋转失速。
(2)外因:风机与管网联合运行情况。
一般来说，网络容量越大，浪涌频率越低，浪涌幅值越大;反之，当网络容量较小时，浪涌频率较高，浪涌幅值较小。
风机喘振危害很大，性能明显恶化，会出现较大的供气波动，破坏生产工艺系统的稳定性，会造成风机本体严重振动，风机部件承受较高的动应力，容易造成静、动部件的摩擦和损坏，对推力轴承产生很大的冲击力，会使轴承合金疲劳开裂甚至烧毁。
在严重的情况下，它会膨胀成逆流，导致风道内温度急剧上升，导致叶片和轴承损坏。
2防喘振的基本原理风机运行时，当气体介质固定，在一定的转速、压力、温度和压差下，可以计算出一个最小的流点。
当流量低于这个值时，风机的性能就会变得非常不稳定，也就是说风机会出现喘振，这个点也叫喘振点。
喘振点与风机内气体的分子量、进口压力、温度、压差和出口压力、温度和压差有关。
不同条件下浪涌点的位置是不同的，所以可以在不同条件下计算多个浪涌点，然后将这些点连接起来得到一条线，这条线称为浪涌线。
常见风机故障原因与处理方法
常见风机故障原因及处理方法摘要：分析了风机运行中轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动作等故障的几种原因，提出了被实际证明行之有效的处理方法。
风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、给予气体能量的机械，它是火电厂中不可少的机械设备，主要有送风机、引风机、一次风机、密封风机和排粉机等，消耗电能约占发电厂发电量的1．5％～3．0％。
在火电厂的实际运行中，风机，特别是引风机由于运行条件较恶劣，故障率较高，据有关统计资料，引风机平均每年发生故障为2次，送风机平均每年发生故障为0．4次，从而导致机组非计划停运或减负荷运行。
因此，迅速判断风机运行中故障产生的原因，采取得力措施解决是发电厂连续安全运行的保障。
虽然风机的故障类型繁多，原因也很复杂，但根据调查电厂实际运行中风机故障较多的是：轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动。
1 风机轴承振动超标风机轴承振动是运行中常见的故障，风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障，严重危及风机的安全运行。
风机轴承振动超标的原因较多，如能针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法，往往能起到事半功倍的效果。
1．1 不停炉处理叶片非工作面积灰引起风机振动这类缺陷常见于锅炉引风机，现象主要表现为风机在运行中振动突然上升。
这是因为当气体进入叶轮时，与旋转的叶片工作面存在一定的角度，根据流体力学原理，气体在叶片的非工作面一定有旋涡产生，于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积在非工作面上。
机翼型的叶片最易积灰。
当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。
由于各叶片上的积灰不可能完全均匀一致，聚集或可甩走的灰块时间不一定同步，结果因为叶片的积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡，从而使风机振动增大。
在这种情况下，通常只需把叶片上的积灰铲除，叶轮又将重新达到平衡，从而减少风机的振动。
在实际工作中，通常的处理方法是临时停炉后打开风机机壳的人孔门，检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。