浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法
浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法
李保川
光大水务（德州）有限公司
摘要：以光大水务（德州）有限公司南运河污水处理厂鼓风机为研究对象，结合其实际运行情况，对鼓风机运行过程中产生喘振的原因进行分析研究并制定出应对对策以及验证其可行性。
关键词：污水处理厂；离心式鼓风机；喘振；
光大水务（德州）有限公司南运河污水处理厂处理规模15万m3/d，一期工程处理规模为7.5万m3/d，二期工程处理规模为7.5万m3/d，采用的污水处理工艺为A/A/O工艺。生物池为一座两池，设计流量：Q=0.868m3/s，平面尺寸：109.90m×60.30m，分厌氧区、缺氧区、好氧区。曝气方式采用盘式微孔曝气，鼓风机采用上海华鼓鼓风机有限公司生产的多级低速离心式鼓风机，三用一备。配套驱动电机为西门子电机（中国）有限公司贝德牌电机。
多级低速离心式鼓风机型号为C110-1.7，进口压力101kpa，进口流量110m3/min，出口压力0.07Mpa,额定功率200Kw,转速2970r/min。配套驱动电机型号为BM315L2-2，功率200KW，转速2975r/min。曝气系统是整个污水处理工艺流程最为核心的部分之一，而鼓风机又是曝气系统的核心设备，所以，鼓风机运行质量的好坏对污水处理后是否符合标准起着决定性的作用。因此，鼓风机一旦出现故障，对污水处理厂将会是致命的打击。多级离心式鼓风机常见的故障以喘振为代表现象。
1.什么是喘振以及危害
“喘振”是离心鼓风机性能反常的一种不稳定的运行状态，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，管道中的气体压力大于出口的气体压力，这时管道中的气体就会倒流回鼓风机，直到管道中的压力下降至低于出口处的压力才会停止，鼓风机会产生剧烈震动，同时会伴有如喘息一般“呼啦”“呼啦”的强烈噪音。喘振现象出现时，鼓风机的强烈震动会使机壳、轴承也出现强烈振动，并发出强烈、周期性的气流声。轴承液体润滑条件会遭到破坏，轴瓦会烧坏，转子与定子会产生摩擦、碰撞，密封元件也将严重破坏，更甚至会发生轴扭断。同时，对A/A/O池中的DO量影响严重，关系到出水达标问题。
2.鼓风机产生喘振的原因
压力/Mpa
Q/（m3/h）
图1 转速恒定状态下进口空气流量与出口压力的特性曲线图离心鼓风机在转速恒定的状态下，其进口空气流量Q与出口的压力的特性如图1所示。A点与B点是鼓风机正常稳定运行状态的两个临界点，也就是说只有在A点与B点这个稳定区间内鼓风机才是正常运行状态。当鼓风机的输出流量超过B点时则为不稳定区域，处于不
稳定区域内的鼓风机极易出现喘振现象。
经研究分析，南运河污水处理厂离心鼓风机出现喘振现象有以下几点原因：
2.1曝气管道方面
A/A/O池曝气阀门开度不合适（出口阀关小），出气不通畅、管道阻力增大导致其压力过大，出现喘振现象。应及时确认A/A/O池上四个曝气阀门开度是否正常。
2.2进气状态方面
进口滤网过脏导致鼓风机进气口堵塞以及出气口曝气盘堵塞都会致使其进气不通畅；进口压力过低、管路系统压力过高、大气温度过高使得气体密度降低以及A/A/O池污泥浓度过高等等现象都会引起离心鼓风机出现喘振现象。
2.3鼓风机自身齿轮叶轮
鼓风机长时间运行，会导致其本身齿轮叶轮磨损，磨损严重会使鼓风机压力过低达不到实际要求。
3.喘振的应对对策
当离心鼓风机出现喘振现象时应避免加大管道阻力，以免致使加剧喘振，应立即查找原因采取有效措施给与解决，及时排除隐患。3.1 保证管道畅通无阻
检查曝气管道各阀门的开度是否合适，防止阀门关小导致管道阻力增大、压力增大；及时检查过滤系统，定期更换清洗进口过滤网，防止进气不通畅；定期检查A/A/O池的曝气盘，如有堵塞立即清理更
换，以减少整个曝气管道的阻力。
3.2 增加进气量
增大进气阀门的开度以增加进气量，使出口空气流量增加。3.3出风管道口安装手动排水阀，定期排放冷凝水
空气中存在大量地水蒸气，鼓风机在正常运行下会使曝气管道内形成大量的积水，要想排出这些冷凝水就要在出风管道口安装手动排水阀及时将冷凝水排除。
3.4 降低好氧池水位对曝气盘的压力
好氧池的水位过高会大大增加对曝气盘的压力，降低水位也是减少对曝气盘压力的一个方法。在工艺流程允许的情况下比避免单沟运行，尽量双沟运行，利用水的分流来降低好氧池的水位。
3.5 降低A/A/O池的污泥浓度
污泥浓度高，耗氧量大、曝气盘压力大。在工艺允许的情况下降低污泥浓度即可减少曝气盘的压力又能减少耗氧量，这样就大大减轻了鼓风机的工作负荷，降低了鼓风机发生喘振的几率。
3.6 定期对离心鼓风机进行保养
根据南运河污水处理厂年度、月度设备保养计划，定期、保质保量的对离心鼓风机进行维护保养，使离心鼓风机始终处于最佳工作状态，消除发生喘振的任何可能性。
4.验证解决鼓风机喘振方法的可行性
根据以上方法，本厂通过前一段时间的持续整改效果显著，目前我厂离心鼓风机的喘振现象已彻底解决，离心鼓风机运行状态稳定正
常，确保了我厂污水处理的达标排放。
5.结语
离心鼓风机是污水处理厂的核心设备之一，通过对我厂离心鼓风机喘振故障的解决处理，对离心鼓风机的工作原理及其判断喘振故障的原因、喘振的后果有了更深的认识与理解，并且学到了如何解决、防止喘振的各种方法。虽然喘振现象是离心鼓风机的固有特性，但是对发生喘振故障能够有效准确的判断其原因并能够及时处理，针对离心鼓风机制定出有关的保养计划，就可以有效地避免喘振现象的发生。
喘振原因分析及对策
离心式鼓风机喘振原因分析及对策 离心式鼓风机在使用过程中发生的喘振现象，对喘振产生的原因和影响喘振的主要因素进行了分析，提出了判断喘振的方法，并总结了几种消喘振的解决方案，如采用变频器启动、采用出风管放气、降低生物池的污泥浓度、保证管路畅通改变鼓风机的“争风”状态、加强人员技能培训、定期维护保养等。 关键词：离心式鼓风机；喘振；对策 1喘振 1．1喘振产生的原因 在鼓风机运转过程中，当流量不断减少到最小值Qmin(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向并以比叶轮旋转角速度小的速度移动。当旋转脱离扩散到整个通道，会使鼓风机出口压力突然大幅下降，而管网中压力并未马上减低，于是管网中的气体压力就大于鼓风机出口处的压力，管网中的气体倒流向鼓风机，直到管网中的压力下降至低于鼓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，机器产生剧烈振动，以致无法工作，这就产生了喘振。 1．2影响喘振的主要因素 ①转速 离心式压缩机转速变化时，其性能曲线也将随之改变。当转速提高时，压缩机叶轮对气体所做的功将增大，在相同的容积流量下，气体的压力也增大，性能曲线上移。反之，转速降低则使性能曲线下移。随着转速的增加，喘振界限向大流量区移动。 ②管网特性 离心式鼓风机的工作点是鼓风机性能曲线与管网特性曲线的交点，只要其中一条曲线发生变化(如将鼓风机出口阀关小)，工作点就会改变。管网阻力增大，其特性曲线将变陡，致使工作点向小流量方向移动。 ③进气状态 在实际生产中，进气压力过低、背压过高、进(排)气量忽然减少、进气温度过高、鼓风机转速忽然降低、机械故障、进口风道过滤网堵塞、生物池污泥浓度过高、曝气头堵塞、喘振报警装置失灵等都会引起鼓风机喘振。 2喘振的判断及消除 2．1喘振现象的判断 ①鼓风机抽出的风量时大时小，产生的风压时高时低，系统内气体的压力和流量也会发生很大的波动。
离心式压缩机喘振现象
离心式压缩机喘振现象 1、引言 空气压缩机主要分为三类：往复式、螺杆式、离心式，不管何种类型压缩机都普遍存在喘振现象。离心式压缩机的喘振现象尤为明显。 现就离心式空气压缩机的喘振现象作一简要介绍。 离心式压缩机运行中一个特殊现象就是喘振。防止喘振是离心式压缩机运行中极其重要的问题。许多事实证明，离心式压缩机大量事故都与喘振现象有关。 2、喘振发生的条件 根据喘振原理可知，喘振现象在下述条件下发生： 2.1在流量小时，流量降到该转速下的喘振流量时发生 离心式压缩机特性决定，在转速一定的条件下，一定的流量对应于一定的出口压力或升压比，并在一定的转速下存在一个极限流量--喘振流量。当流量低于这个喘振流量时压缩机便不能稳定运行，发生喘振。上述流量，出口压力，转速和喘振流量综合关系构成离心式压缩机的特性曲线，也叫性能曲线。在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振现象。 2.2管网系统内气体的压力，大于一定转速下对应的最高压力时发生喘振现象 如果离心式压缩机与管网系统联合运行，当系统压力超出压缩机该转速下运行对应的极限压力时，系统内高压气体便在压缩机出口形成恒高的“背压”，使压缩机出口阻塞，流量减少，甚至管网气体倒流，造成压缩机出现喘振现象。 3、在运行中造成喘振的原因 在运行中可能造成喘振现象的各种原因有： 3.1系统压力超高 造成这种情况的原因有：压缩机紧急停机，气体为此进行放空或回流；出口管路上的单向逆止阀门动作不灵活关闭不严；或者单向阀门距压缩机出口太远，阀前气体容量很大，系统突然减量，压缩机来不及调节；防喘系统未投自动等等。
3.2吸入流量不足 由于外界原因使吸入量减少到喘振流量以下，而转速未及时调节，使压缩机进入喘振区引起喘振。如下图1。造成这种情况的原因有：压缩机入口滤器阻塞，阻力太大，而压缩机转速未能调节造成喘振；滤芯太脏，或冬天结冰都可能发生这种情况；入口气源减少或切断，如压缩机供气不足，压缩机没有补充气源等等。所有这些情况如不及时发现及时调节，压缩机都可能发生喘振现象。 4、防止与消除喘振现象的方法 4.1防止与消除喘振现象的根本措施是设法增加压缩机的入口气体流量 对一般无毒，不危险气体如空气，CO2等可采用放空；对合成气，天然气，氨等气体可采取回流循环。采用上述方法后，可使流经压缩机的气体流量增加，消除喘振；但压力随之降低，浪费功率，经济性下降。如果系统需要维持等压的话，放空或回流之后应提升转速，使排出压力达到原有水平。 在升压前和降速、停机之前，应当将放空阀门或回流阀门预先打开，以降低背压，增加流量，防止喘振。 4.2根据压缩机性能曲线，控制防喘裕度 防喘系统在正常运行时应投入自动。 升速、升压之前一定要事先查好性能曲线，选好下一步的运行工况点，根据防喘振安全裕度来控制升压、升速。防喘振安全裕度就是在一定工作转速下，正常工作流量与该转速下喘振流量之比值，一般正常工作流量应比喘振流量大1.05~1，3倍，即： 裕度太大，虽不易引发喘振，但压力下降很多，浪费很大，经济性下降。
600MW机组引风机失速、喘振异常的分析与探讨
600MW机组引风机失速、喘振异常的分析与探讨 发表时间：2018-01-10T11:10:17.063Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：张立刚 [导读] 摘要：大型锅炉引风机运行的稳定性和可靠性会对电力生产的效率及经济效益产生影响，而失速、喘振作为大型锅炉引风机最为常见的异常故障，对其进行研究就显得尤为重要。 （陕西德源府谷能源有限公司陕西榆林 719400） 摘要：大型锅炉引风机运行的稳定性和可靠性会对电力生产的效率及经济效益产生影响，而失速、喘振作为大型锅炉引风机最为常见的异常故障，对其进行研究就显得尤为重要。笔者结合大型锅炉引风机的工作特点，就失速、喘振等异常情况进行了分析，总结了风机型号选择、运行方式等方面存在的问题，希望可以为大型锅炉引风机相关异常的处理提供借鉴。 关键词：大型锅炉；引风机；失速；喘振 国家环境保护部在2011年颁布《火电厂大气污染物排放标准》，要求燃煤机组燃烧排放的烟气中氮氧化物浓度不能超过100mg/m3，现在全国各电厂陆续进行更为严格的超低排放改造，电力企业纷纷对锅炉低氮燃烧器、分级配风及加设SCR脱硝装置改造，实现对氮氧化物排放的有效控制，这种改造需要在烟道中安装两层催化剂，烟道阻力约增加1000Pa。引风机作为火力发电厂主要辅机设备，其耗电量占机组厂用电率的比重较大，加装SCR系统的机组大量喷氨降低氮氧化物，氨逃逸率过大使硫酸氢铵大量增加，而在160-230℃温度区间，硫酸氢铵是一种高粘性液态物质，粘附烟气中的飞灰颗粒板结在空预器换热元件上，导致空预器阻力增加，进一步增大了引风机出力，而且按原来风烟系统阻力选型的引风机调整范围变窄，易引起风机喘振等现象。 一、锅炉引风机失速、喘振异常概述 1.1引风机失速、喘振异常的发生原理 首先引风机失速即叶片叶弦的夹角和气流方向被称为冲角，会使进入风机叶栅的气流冲角随着开得过大的风机动叶而增大，一旦冲角超过临界值，叶片背面尾端立即会出现涡流区，冲角超过临界值越多则表示失速越严重，同时会加大流体阻力，进而堵塞流道，降低风机风压后引发喘振。 其次轴流风机运行中喘振是最特殊的现象，风机风量与出口压力不对应是造成风机喘振的原因。喘振指风机在运行于不稳定区域内并引起电流、风量和压力的大幅度脉动及管道和风机剧震动的现象。高压头，大容量风机发生喘振的危害很大，会直接损坏设备和轴承，锅炉的安全运行也会受风机事故的直接影响，总而言之，失速是发生喘振的基本因素，然而失速却不一定会是喘振，它只是单纯地失速恶化表现。 1.2引风机失速、喘振危害 失速导致风机损坏，由于旋转失速使风机各叶片受到周期性力作用，若风机在失速区内运行相当长时间，会造成叶片断裂，叶轮的其它部件也会受到损害。失速导致喘振，若管道系统容积与阻力适当，在风机发生失速压力降低时，出口管道内的压力会高于风机产生的压力而使气流发生倒流，管道内压力迅速降低，风机又向管道输送气体，但因流量小风机又失速，气流又倒流。伴随喘振的发生，风机参数也大幅度波动，振动剧烈。可在很短时间内损坏风机，必须立即停止风机运行。风机发生喘振、失速时，造成炉膛压力大幅波动，锅炉燃烧不稳定，在高负荷发生时，可能导致风机跳闸、机组RB降出力、锅炉灭火等事故。风机喘振时，风机的风量和风压、电动机电流急剧波动，产生气流的撞击，振动显著增加，噪声巨大，此时风机叶片、机壳、风道均受大很大的交变力作用，会造成风机严重损坏，风机的容量与压头越大，则喘振的危害性越大。因此，轴流风机应避免在失速、喘振状态下长时间运行。 二、锅炉引风机失速、喘振异常的原因 2.1风机失速原因 如果风机长时间运行于失速区，必然会损坏叶轮的机械部件或造成叶片断裂，因此则有相关风机制造厂规定，如果风机运行于失速区域内超过15h则需立即更换叶片。但对于机组来说，风机失速会造成设备出现跳闸现象，同时会减少机组负荷及迫使单侧通风组停止运行。喘振前机组负荷为600MV，引风机动叶开度在93%左右，引风机喘振时的进口压力、电机电流和进口烟气流量呈大幅度周期性脉动，同时炉膛负压的波动也较大。引风机出现喘振时首先发生喘振的B侧引风机，电机电流也下降到215A，之后A侧引风机也开始出现喘振，还产生抢风现象，导致进口烟气流量、进口压力、电机电流的波动变化较大。恰好引风机附近有运行人员巡检，当场听到周期性和剧烈的噪音与振动。 2.2引风机喘振原因 空预器的烟气侧压差过大增加引风机进口管路阻力，最终出现管路特性曲线中所显示的变陡现象。对此引风机需不断增加出力使炉膛负压维持到相应的范围，引风机电流会随着动叶不断地开大而增加，进而导致引风机进入不稳定工况区域，造成引风机失速，失速恶化则会发生喘振并发展为和另一台引风机抢风情况，最终导致两台引风机进口烟气流量、电机电流、进口压力出现大幅度交替脉动，使机组和设备的安全运行受到严重威胁。 2.3引风机失速与喘振的联系和区别 轴流式风机的基本属性即失速，每个引风机上的叶轮可以都会出现不稳定的失速现象，但这种失速现象是肉眼看不到的，处于隐性之中。肉眼无法看到的，因此只能采用高频测试器和高灵敏度仪器对其探测。但喘振和它不同的一点就在于是显行的。风机的流量、压力、功率等脉动会在发生喘振时伴随着噪声有剧烈明显的晃动，但需指出的一点是，喘振只会出现在一定的条件内，如同等风机安装在不同系统就会出现喘振和不喘振现象。此外，叶片结构特性也是造成风机失速的因素之一，从开始到结束其基本规律都一直存在，其运行不会受系统容积形状的影响。风机与系统耦合的振荡特性是喘振的表现形式，风道容积在一定程度会限制其频率和振幅，在发生失速时尽管叶轮附近的工况会出现波动，然而整台风机的流量、压力和功率基本不会受失速影响，依旧保持稳定运行。但需指出的的是，整台风机的压力、流量和功率在发生喘振时会遭到大幅度脉动，致正常运行无法维持。此外，失速是降低压力的关键因素，它只存在于顶峰以左的区域段，喘振只发生于风机特性曲线的坡度区域段，二者有着紧密联系，因而喘振发生和失速的存在息息相关。 三、锅炉引风机失速、喘振异常解决办法 3.1合理选择引风机型号和型式 风机选型的合理确定是保证其经济安全运行的前提，其设计参数更要严格把握，如果参数过大，会导致风机不能运行在高效区域内，
风机运行中常见故障原因分析及其处理
风机运行中常见故障原因分析及其处理方法
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，是机 械热端最关键机械设备之一，虽然风机的故障类型繁多，原因也很复杂，但根据 经验实际运行中风机故障较多的是：轴承振动、轴承温度高、运行时异响等。 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 叶片非工作面积灰引起风机振动 这类缺陷常见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机后打开风机叶轮 外壳，检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。 1．2 叶片磨损引起风机振动 磨损是风机中最常见的现象，风机在运行中振动缓慢上升，一般是由于叶片 磨损， 平衡破坏后造成的。 此时处理风机振动的问题一般是在停机后做动平衡校 正。 1．3 风道系统振动导致引风机的振动 烟、 风道的振动通常会引起风机的受迫振动。这是生产中容易出现而又容易 忽视的情况。风机出口扩散筒随负荷的增大，进、出风量增大，振动也会随之改 变，而一般扩散筒的下部只有 4 个支点，如图 2 所示，另一边的接头石棉帆布是 软接头，这样一来整个扩散筒的 60％重量是悬吊受力。从图中可以看出轴承座 的振动直接与扩散筒有关，故负荷越大，轴承产生振动越大。针对这种状况，在 扩散筒出口端下面增加一个活支点（如图 3），可升可降可移动。当机组负荷变 化时，只需微调该支点，即可消除振动。经过现场实践效果非常显著。该种情况 在风道较短的情况下更容易出现。
压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施
压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施 离心式压缩机因其运行平稳、效率高、在正常运行条件下无脉动等特点，在企业中得到了广泛的应用。与往复压缩机相比，具有流量大、重量轻、运转率高、零部件薄弱、维修方便、风量控制范围广、压缩机排油量大等优点，对压力、流量、温度变化比较敏感。喘振是影响压缩机安全运行的重大隐患，持续的喘振会对压缩机造成内部损坏，造成严重的设备损坏。本文介绍了离心式压缩机防喘振措施及日常运行维护注意事项。 标签：压缩机;防喘振;问题;防范措施 当前，离心式压缩机被广泛地应用于化工、石油等行业内部，但它在流量、温度和气体压力的影响下很容易发生喘振现象。因此，接下来我们将具体分析离心式压缩机的喘振原因，并提出一些预防的策略，以保证压缩机机组的安全、稳定运行。 1 喘振现象的特征 （1）當机械零件、机身或轴承发生剧烈震动时，这表明压缩机具有更严重的喘振现象。（2）压缩机的流量和吐出压力周期性地变动，由于流量计和压力计的强振动而产生了喘振。（3）当人的耳朵能够听到周期性的空气的轰鸣时，这也是一种喘振现象。但是，人的耳朵，可能无法区分噪音多的环境和喘振现象。若有预测，可通过设备状态和操作参数的性能曲线检查喘振现象。 2 离心式压缩机喘振故障原因分析 （1）压缩机进气口温度变化。标准大气压-25℃中的压缩量，即离心压缩机的设计中的压缩量，由于过程气体的温度不受人的行为控制，所以经常变化。在定压下，当温度上升时，过程气体的密度就会下降，压缩机的实际压缩过程气体流量下降，压缩机的输出压不足，就会形成冲浪现象。实际上，夏季比起冬季，喘振发生的可能性更高。（2）压缩机扩散器的腐蚀。由于高速转弯因子的作用，过程气体会变得高速且高压。在静态扩散器中，由于在扩散器中特别设计的曲线腔壁，过程气体的流量减少，压力再次上升。在扩散器，压力通常增加1 / 3左右。当腐蚀和磨损严重时，扩散器内的特殊弯曲的腔壁容易形成滚动，降低吸气，降低空气压，降低压缩机的输出压力，容易产生冲击现象。（3）叶轮和扩压器间隙发生变化。离心压缩机非常严格，因此其间隙应保持合理的距离。如果叶轮和扩散器的间隙太小，处理气体的流量也会下降。此时，认真地磨练后端推力轴承的话，产生空气泄漏，空气流量下降。如上所述，如果叶轮和扩展器之间的间隙太大或太小，空气流变小，压缩机的输出压下降，就会造成冲击故障。（4）压缩机内叶轮磨损。为了增加工艺气体的速度和压力，需要通过曲线槽结构和高速旋转来实现压缩机高压。如果内螺旋桨的能力增加工艺气体的压力和速度，则内螺旋桨本身的曲线槽结构发生变化，从而导致内螺旋桨或过多的粘合剂的磨损。因此磨损性是压缩机的服务器破坏的原因。
高炉轴流风机喘振分析及防喘振控制系统研究
高炉轴流风机喘振分析及防喘振控制系统研究 张红庆 陕西维远科技有限公司 710054 摘要：本文介绍了轴流风机喘振现象的形成机理、不同气温条件下喘振曲线的动态补偿方法，分析了常见的传统防喘振控制工艺中存在的不足，以及先进防喘振控制技术应用于高炉轴流风机的优化控制策略。 关键词：轴流鼓风机；防喘振；优化控制 引言 目前静叶可调式轴流风机在钢铁企业400~2000m3的高炉上已普遍使用。在高炉风机的控制系统中，防喘振控制系统是最核心的控制环节，必须综合考虑高炉生产、机组安全、节能降耗等多方面需求，如果在控制工艺中采用常规的简单、粗放的设计方法，不仅能耗浪费严重，也是极大的安全隐患。本文介绍的高精度防喘振控制系统，不仅可以更有效地保证机组和安全和稳定，同时也可以充份发挥机组的最大性能范围，对高炉安全性和产量的提高起到显著的促进作用。 轴流风机喘振现象的本质 为了更好地理解和设计防喘振控制系统，有必要对轴流压缩机形成发生喘振现象的本质原因加以说明。 轴流风机转子的叶片呈多级排列，每一级叶片环绕转子形成一组叶栅。空气流经过多级叶栅逐级压缩传递，最终经末级叶栅到达出口。在一定的静叶角度下，气体的流量与风机出口的压力有关，压力越高，流量越低。喘振是指风机达到出口压力极高、流量极低极限后的工况突变。
气流冲角及叶片背面表层气流脱离失速现象 气流沿轴向进入叶栅时，气流方向与风机叶片之间的夹角称为气流冲角。随着压力的增高，入口流量愈小，气流冲角也就愈大。当气流冲角增大到一定程度时，沿叶片的非工作面将发生气流脱离现象。这种现象称为脱流或失速。失速是叶轮式轴流输送设备都会遇到的一种现象，失速又叫旋转脱流，即由于气体对叶片的冲角过大而使得气流的流线脱离叶片表面，结果叶片表面处的气流变为紊流，同时可导致叶片颤振。失速区沿叶栅旋转传递和不断扩展，就会引起压缩机的工况突变，即喘振。 气流冲角增大至一定程度后，沿叶片背面形成气流脱离现象示意图 当风机发生喘振时，整个风机的管网系统气流周期性振荡现象，这时，轴流风机虽然仍在旋转，但对气体所做的功却不能提高风机的流量和压力，而是基本上转化为空气热能。风机的气动参数（流量、压力）将作大幅度的纵向脉动，且发出低沉的异常声音和震动。在轴流风机发生喘振时，纵向推力来回振荡会导致
火电厂风机喘振及失速分析
火电厂风机失速及喘振分析 【摘要】风机是电厂锅炉的主要辅助设备之一，是火力发电厂不可缺少的一部分，其所消耗的电量约占电厂总发电量的2~3%。随着用电量的不断增长和能源问题的出现，电厂风机运行的安全性越来越为人们所重视，其运行状况的好坏直接危及到整个机组的安全运行，严重影响火力发电厂的经济效益。本文重点针对电厂风机的喘振失速问题进行机理分析，并提出了运行处理及防范措施。 【关键词】风机失速喘振不稳定工作区运行处理预防 1.风机简述 1.1离心式风机和轴流式风机比较 风机主要有离心式和轴流式两种。离心式风机具有结构简单、运行可靠、效率较高、制造成本较低、噪音小等优点。但离心风机的容量受到叶轮材料强度的限制，不能随锅炉容量的增加而相应增大；而轴流式风机具有容量大，且结构紧凑、体积小、重量轻、耗电低、低负荷时效率高等优点，但轴流风机结构复杂，制造精度要求高。 鉴于轴流式风机的优点，大容量机组均选用轴流式风机。 1.2轴流式风机的运行调节 轴流式风机的运行调节有四种方式：动叶调节、节流调节、变速调节和入口静叶调节。动叶调节是通过改变风机叶片的角度，使风机的曲线发生改变，来实现改变风机的运行工作点和调节风量。这种调节经济性和安全性较好，每一个叶片角度对应一条曲线，且叶片角度的变化几乎和风量成线性关系。 节流调节的经济性很差，所以轴流式风机不采用这种调节方式。 变速调节是最经济的调节方式，但需要配置电机变频装置或液力偶和器。 进口静叶调节时系统阻力不变，风量随风机特性曲线的改变而改变，风机的工作点易进入不稳定工况区域。 2.风机失速与喘振机理 2.1失速机理 轴流式风机其工作原理是基于叶翼型理论(如图a)：当气流以某一冲角α进入叶轮时，由于沿气流流动方向的两侧不对称，使得翼型上部区域的流线变密，流速增加，翼型下部区域的流线变稀，流速减小；因此，流体作用在翼型下部表面上的压力将大于流体作用在翼型上部表面的压力，结果在翼背上产生一个升力，同时在翼腹上产生一个大小相等方向相反的作用力，使气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。与此同时，风机进口处由于压差的作用，使气体不断地被吸入。 a、风机正常工况时的气体流动状况 b、风机脱流工况时的气体流动状况 动叶可调轴流风机，冲角α越大，翼背的周界越大，则升力越大，风机的压差越大，风量越小。当叶片冲角α达到临界值时，气流会在叶背尾端产生涡流区，即所谓的脱流工况（失
浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法
浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法 李保川 光大水务（德州）有限公司 摘要：以光大水务（德州）有限公司南运河污水处理厂鼓风机为研究对象，结合其实际运行情况，对鼓风机运行过程中产生喘振的原因进行分析研究并制定出应对对策以及验证其可行性。 关键词：污水处理厂；离心式鼓风机；喘振； 光大水务（德州）有限公司南运河污水处理厂处理规模15万m3/d，一期工程处理规模为7.5万m3/d，二期工程处理规模为7.5万m3/d，采用的污水处理工艺为A/A/O工艺。生物池为一座两池，设计流量：Q=0.868m3/s，平面尺寸：109.90m×60.30m，分厌氧区、缺氧区、好氧区。曝气方式采用盘式微孔曝气，鼓风机采用上海华鼓鼓风机有限公司生产的多级低速离心式鼓风机，三用一备。配套驱动电机为西门子电机（中国）有限公司贝德牌电机。 多级低速离心式鼓风机型号为C110-1.7，进口压力101kpa，进口流量110m3/min，出口压力0.07Mpa,额定功率200Kw,转速2970r/min。配套驱动电机型号为BM315L2-2，功率200KW，转速2975r/min。曝气系统是整个污水处理工艺流程最为核心的部分之一，而鼓风机又是曝气系统的核心设备，所以，鼓风机运行质量的好坏对污水处理后是否符合标准起着决定性的作用。因此，鼓风机一旦出现故障，对污水处理厂将会是致命的打击。多级离心式鼓风机常见的故障以喘振为代表现象。
1.什么是喘振以及危害 “喘振”是离心鼓风机性能反常的一种不稳定的运行状态，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，管道中的气体压力大于出口的气体压力，这时管道中的气体就会倒流回鼓风机，直到管道中的压力下降至低于出口处的压力才会停止，鼓风机会产生剧烈震动，同时会伴有如喘息一般“呼啦”“呼啦”的强烈噪音。喘振现象出现时，鼓风机的强烈震动会使机壳、轴承也出现强烈振动，并发出强烈、周期性的气流声。轴承液体润滑条件会遭到破坏，轴瓦会烧坏，转子与定子会产生摩擦、碰撞，密封元件也将严重破坏，更甚至会发生轴扭断。同时，对A/A/O池中的DO量影响严重，关系到出水达标问题。 2.鼓风机产生喘振的原因 压力/Mpa Q/（m3/h） 图1 转速恒定状态下进口空气流量与出口压力的特性曲线图离心鼓风机在转速恒定的状态下，其进口空气流量Q与出口的压力的特性如图1所示。A点与B点是鼓风机正常稳定运行状态的两个临界点，也就是说只有在A点与B点这个稳定区间内鼓风机才是正常运行状态。当鼓风机的输出流量超过B点时则为不稳定区域，处于不
离心风机喘振现象及原因
关于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，这种现象称之为喘振。 发生喘振现象的根源是离心风机所具有的驼峰型特性。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致性，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。
什么叫空压机喘振 及其原因
什么叫“喘振”，透平压缩机发生喘振时有何典型现象? 答：喘振是透平式压缩机(也叫叶片式压缩机，参见432题)在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式，喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。 离心式压缩机发生喘振时，典型现象有： 1)压缩机的出口压力最初先升高，继而急剧下降，并呈周期性大幅波动； 2)压缩机的流量急剧下降，并大幅波动，严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道； 3)拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定，大幅波动； 4)机器产生强烈的振动，同时发出异常的气流噪声。 410.喘振的内部原因是什么，如何防止? 答：机理性研究结果表明，喘振产生的内部原因与叶道内气体的脱离密切相关。 当气体流量减少到一定程度时，压缩机内部气流的流动方向与叶片的安装方向发生严重偏离，使进口气流角与叶片进口安装角产生较大的正冲角，从而造成叶道内叶片凸面气流的严重脱离。此外，对于离心式压缩机的叶轮而言，由于轴向涡流等的存在和影响，更极易造成叶道里的速度不均匀，上述气流脱离现象进一步加剧。气流脱离现象严重时，叶道中气体滞流、压力突然下降，引起叶道后面的高压气流倒灌，以弥补流量的不足和缓解气流脱离现象，并可使之暂时恢复正常。但是，当将倒灌进来的气体压出时，由于级中流量缺少补给，随后再次重复上述现象。这样，气流脱离和气流倒灌现象周而复始地进行，使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉动，机器也强烈振动，并发出强烈的噪声，这就是喘振的内部原因。 411.喘振的外部原因是什么? 答：从压缩机性能曲线的角度来看，压缩机在发生喘振时，其工作点肯定进入了喘振区，因此严重的压缩机喘振还与管网有着密切关系。或者说，一切能够使压缩机与管网联合工作点进入喘振区的外部原因均会造成喘振。 在压缩机的实际运行中，以下因素都会导致喘振发生： 1)空分系统的切换故障。进主换热器或分子筛吸附器的阀门不能及时打开，造成空压机排出压力超高，导致管网特性曲线急剧变陡，压缩机与管网联合工作点迅速移动，进入喘振区导致喘振； 2)压缩机流道堵塞。由于冷却器泄漏或尘埃结垢，级的流道粗糙，并且局部截面变小； 3)压缩机进气阻力大，例如过滤器堵塞或叶轮进口堵塞； 4)电网质量不好，电网周波下降或电压过低，使电机失速，造成压缩机流量降至喘振区； 5)压缩机启动操作升压过程中，操作不协调，升压速度快，进口导叶开度小； 6)电气故障或连锁停机时放空阀或防喘振阀没有及时打开。 412.预防喘振的措施有哪些? 答：为了防止喘振发生，离心式压缩机都设有防喘振的自动放散阀，一旦出口压力过高，压缩机接近喘振区或发生喘振时。该阀应自动打开。如没有打开，应及时手动打开。要经常检查和保养自动放散阀，使之灵活好使。 目前较为广泛采用的防喘振措施有两种：
失速与喘振
摘要：阐述了轴流通风机失速与喘振的形成机理，结合2×600MW机组一次风机的喘振问题，分析了失速与喘振的原因，同时还制定了检查及整改措施。 关键词：轴流式通风机失速喘振 中图分类号：TH432.1 文献标识码：B 文章编号：1006-8155（2007）03-0000-00 Analysis on Stall and Surge of Variax Blade Adjustable Axial Fl ow Fan and Improvement Measure Abstract: The formation principle of stall and surge for axial fl ow fan was elucidated, analyze the reason of stall and surge bonding the surge problem of 2*600MW primary fan, at one time, draw the measure of check and improvement. Key Words: Axial fl ow fan Stall Surge 0 引言 由于动叶可调轴流通风机具有体积小、质量轻、低负荷区域效率较高、调节范围宽广、反应速度快等优点，近十年来，国内大型火力发电厂已普遍采用动叶可调轴流通风机。因为轴流通风机具有驼峰形性能曲线这一特点，理论上决定了风机存在不稳定区。风机并不是在任何工作点都能稳定运行，当风机工作点移至不稳定区时就有可能引发风机失速及喘振等现象的发生。 笔者针对扬州第二发电有限责任公司二期扩建工程2×600MW 机组一次风机在安装、调试期间发生的失速问题，对失速与喘振的原理进行了分析，并提出了相应检查和整改措施，以及风机在正常运行过程中如何避免失速与喘振的发生。 1 轴流通风机失速与喘振的关系
喘振与失速区别
谁知道风机失速、喘振、抢风都什么意思，三者有什么关系？我在网上查过，但都没看太明白，望不吝赐教。 失速是风机本身特性引起的 喘振是风压由于管道压力的滞后导致与风机出口压力周期性变化，就来来回倒腾 抢风如这个词，两台风机不是你出力大就是我大，搞的最后两败俱伤。 我的理解 轴流风机的喘振与失速是不同的情况可以简单概括如下： 喘振一般发生在性能曲线带驼峰的轴流风机低负荷运行时； 失速一般发生在动叶可调轴流风机的高负荷区。主要是动叶指令太大导致，叶片进风冲角过大引起叶片尾部脱流产生风机失速带驼峰 抢风是当并联轴流风机中的一台发生喘振或失速时人们的一般性叫法。 喘振是指当风机处于不稳定工作区运行，可能会出现流量、全压的大幅度波动，引起风机及管路系统周期性的剧烈波动，并伴随着强烈的噪声。 避免喘振主要采用合适的调节方式 抢风是指风机并联运行中有时会出现一台风机流量大，另一台流量特别小，稍加调节情况相反 避免抢风主要有： 1。不采用不稳定性能风机 2.同时在低负荷运行时可以单台运行 3.采取动叶调节 4.开启旁路风
一、风机失速 图1：风机失速 轴流风机叶片通常都是流线型的，设计工况下运行时，气流冲角（即进口气流相对速度w 的方向与叶片安装角之差）约为零，气流阻力小，风机效率高。当风机流量减小时，w的方向角改变，气流冲角增大。当冲角增大到某一临界值时，叶背尾端产生涡流区，即所谓的脱流工况（失速），阻力急剧增加，而升力（压力）迅速降低；冲角再增大，脱流现象更为严重，甚至会出现部分叶道阻塞的情况。 由于风机各叶片存在安装误差，安装角不完全一致，气流流场不均匀相等。因此，失速现象并不是所有叶片同时发生，而是首先在一个或几个叶片出现。若在叶道2中出现脱流，叶道由于受脱流区的排挤变窄，流量减小，则气流分别进入相邻的1、3叶道，使1、3叶道的气流方向改变。结果使流入叶道1的气流冲角减小，叶道1保持正常流动；叶道3的冲角增大，加剧了脱流和阻塞。叶道3的阻塞同理又影响相邻叶道2和4的气流，使叶道2消除脱硫，同时引发叶道4出现脱流。也就是说，脱流区是旋转的，其旋转方向与叶轮旋转方向相反。这种现象称为旋转失速。 与喘振不同，旋转失速时风机可以继续运行，但它引起叶片振动和叶轮前压力的大幅度脉动，往往是造成叶片疲劳损坏的重要原因。从风机的特性曲线来看，旋转失速区与喘振区一样都位于马鞍型峰值点左边的低风量区。为了避免风机落入失速区工作，在锅炉点火及低负荷期间，可采用单台风机运行，以提高风机流量 二、风机喘振： 图1：风机喘振 图2：风机喘振报警线
风机喘振分析和防止风机喘振保护原理
轴流式吸风机喘振分析 轴流式吸风机在大型发电厂中应用比较普遍。轴流式风机在运行中调节不当会出现喘振现象。因此就大唐盘山电厂吸风机出现的喘振进行分析，得出结论：及早发现，正确处理。 主题词：轴流吸风机喘振现象处理 轴流式吸风机由于其本身的特性决定了它在运行中存在着发生 喘振的可能性，这一点从理论和实践中都可以得到证明。 大唐盘山电厂应用两台轴流式吸风机并联运行的方式。运行实际中轴流风机喘振发生在增加出力的过程中，并联运行的轴流风机只是发生在单台风机喘振，未发生过两台风机同时喘振。 下面就大唐盘山电厂发生的风机喘振现象加以叙述和分析： 第一次喘振现象：当时AGC投入，负荷500MW升至550MW。A、B、 C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警。 处理： 运行人员切换画面到吸风机时，#1吸风机跳闸（原因：液压油压力低），联跳#1送风机。RB保护动作，E磨跳闸，10秒后，D磨跳闸，炉膛压力低保护动作，MFT动作，锅炉灭火. 经过现场检查发现液压油管断开，造成油位下降，油泵不打油。液压油压力低，#1吸风机跳闸。通过追忆，确认风机跳闸前两台风机动叶全开，#1吸 风机流量"0"，发生喘振。 第二次喘振现象：当时AGC投入，负荷500MW升至530MW。
A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警，运行人员切换画面到吸风机时，#1吸风机流量"0"，电流83A，#2吸风机电流480A。（风机额定电流260A）两台风机动叶全开。确认#1吸风机喘振。 处理：关小#2吸风机动叶。处理过程中，#1吸风机跳闸（原因液压油压力低），当时#1吸风机#1运行中液压油站跳闸，#2字自启后跳闸。联跳#1送风机。RB保护动作，E磨跳闸，10秒后，D 磨跳闸，炉膛压力低保护动作，MFT动作，锅炉灭火。 第三次现象：当时AGC投入，负荷500MW升至520MW。A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警，运行人员切换画面到吸风机时，炉膛负压正400pa，#1吸风机流量"0"，电流141A，#2吸风机电流285A。两台风机动叶开度75%。确认#1吸风机喘振。 处理： 两台吸风机解自动，手动关#1吸风机动叶至50%时，#1吸风机开始打风，炉膛负压至负700 pa，开始关#2吸风机动叶至65%，同时，开#1吸风机动叶至55%。当两台风机动叶开度62%/58%时，电流为160A/160A，负压稳定后，两台吸风机头自动。 分析： 1. 三次吸风机喘振均发生在升负荷过程中，且处于80%负荷以上。由于在高负荷时，烟气量较大，烟气侧阻力较大。#1吸风机在两台风机并联运行中流量偏小，且由于调节系统的原因，#1吸风机动叶先动作，造成#1吸风机进入喘振区，发生喘振。 针对这种现象，要求运行人员在负荷高于450MW，升负荷过程中，
关于风机喘振原因与处理
关于风机喘振原因与处理 喘振，顾名思义就象人哮喘一样，风机出现周期性的出风与倒流，相对来讲轴流式风机更容易发生喘振，严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏，出现喘振的风机大致现象如下： 1 电流减小且频繁摆动、出口风压下降摆动。 2 风机声音异常噪声大、振动大、机壳温度升高、引送风机喘振动使炉膛负压波动燃烧不稳。 常见的原因： 1 烟风道积灰堵塞或烟风道挡板开度不足引起系统阻力过大。（我们有碰到过但不多） 2 两风机并列运行时导叶开度偏差过大使开度小的风机落入喘振区运行（我们常碰到的情况是风机导叶执行机构连杆在升降负荷时脱出，使两风机导叶调节不同步引起大的偏差） 4 风机长期在低出力下运转。 一般的处理原则是调整负荷、关小高出力风机的导叶开度使风机出力相近，再根据上面所说的可能原因进行查找再作相应处理。 所谓喘振，就是当具有“驼峰”形Q-H性能曲线的风机在曲线临界点以左工作时，即在不稳定区工作时，风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。风机产生的最大能头将小于管路中的阻耗，流体开始反方向倒流，由管路倒流入风机中（出现负流量），由于风机在继续运行，所以当管路中压力降低时，风机又重新开始输出流量，只要外界需要的流量保持小于临界点流量时，上述过程又重复出现，即发生喘振。 轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动，风机及管道会产生强烈的振动，噪声显著增高等不正常工况，一般称为“喘振”，这一不稳定工况区称为喘振区。实际上，喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象，而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。这两种工况是不同的，但是它们又有一定的关系。象17如下图图所示：轴流风机Q－H性能曲线，若用节流调节方法减少风机的流量，如风机工作点在K点右侧，则风机工作是稳定的。当风机的流量Q < QK时，这时风机所产生的最大压头将随之下降，并小于管路中的压力，因为风道系统容量较大，在这一瞬间风道中的压力仍为HK，因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流，由风道倒入风机中，工作点由K点迅速移至C点。但是气流倒流使风道系统中的风量减小，因而风道中压力迅速下降，工作点沿着CD线迅速下降至流量Q=0时的D点，此时风机供给的风量为零。由于风机在继续运转，所以当风道中的压力降低倒相应的D点时，风机又开始输出流量， 为了与风道中压力相平衡，工况点又从D跳至相应工况点F。只要外界所需的流量保持小于QK，上述过程又重复出现。如果风机的工作状态按F－K－C－D－F周而复始地进行，这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时，就会引起共振，风机发生了喘振。 风机在喘振区工作时，流量急剧波动，产生气流的撞击，使风机发生强烈的振动，噪声增大，而且风压不断晃动，风机的容量与压头越大，则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件： a）风机的工作点落在具有驼峰形Q－H性能曲线的不稳定区域内； b）风道系统具有足够大的容积，它与风机组成一个弹性的空气动力系统； c）整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时，产生共振。 旋转脱流与喘振的发生都是在Q－H性能曲线左侧的不稳定区域，所以它们是密切相关 轴流风机的Q－H性能曲线 的，但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。旋转脱流发生在图5－18所示的风机Q－H性能曲线峰值以左的整个不稳定区域；而喘振只发生在Q－H性能曲线向右上方倾斜部分。旋转
风机震动原因分析
电站风机振动故障简易诊断 摘要：分析了风机运行中几种振动故障的原因及其基本特征，介绍了如何运用这些振动故障的基本特征对风机常见振动故障进行简易诊断，判断振动故障产生的根源。 关键词：风机；振动；诊断 风机是电站的重要辅机，风机出现故障或事故时，将引起发电机组降低出力或停运，造成发电量损失。而电站风机运行中出现最多、影响最大的就是振动，因此，当振动故障出现时，尤其是在故障预兆期内，迅速作出正确的诊断，具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息，不用昂贵的仪器，通常运用普通的测振仪，自制的听针，通过听、看、摸、闻等方式，判断一般风机振动故障的原因。文中所述振动基于电厂离心式送风机、引风机和排粉机。 1轴承座振动 1.1转子质量不平衡引起的振动 在现场发生的风机轴承振动中，属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有：叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀；叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈)；机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰；主轴局部高温使轴弯曲；叶轮检修后未找平衡；叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形；叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征：①振动值以水平方向为最大，而轴向很小，并且轴承座承力轴承
处振动大于推力轴承处；②振幅随转数升高而增大；③振动频率与转速频率相等；④振动稳定性比较好，对负荷变化不敏感；⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时，测量的相位角值不稳定，其振动频率为30%～50%工作转速。 1.2动静部分之间碰摩引起的振动 如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征：振动不稳定；振动是自激振动与转速无关；摩擦严重时会发生反向涡动； 1.3滚动轴承异常引起的振动 1.3.1轴承装配不良的振动 如果轴颈或轴肩台加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用，滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为：振动值以轴向为最大；振动频率与旋转频率相等。 1.3.2滚动轴承表面损坏的振动 滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等，会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后，滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座，把加速度传感器放在轴承座上，即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差，与负荷无关，振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大，振动的精密诊断要借助频谱分析，运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度，在此不
喘振
喘振 现象：１.流量大幅度下降，出口压力大幅度波动； 1. 机组发生强烈振动并伴有异常的，低沉的，有时是周期性的吼声； 2. 出口单向阀板有撞击声。 原因： 1 .防喘振系统失灵或整定值不正确。 2 .喘振系统未投“自动”。 3 .喘振控制系统元件发生故障，动作迟缓失灵，防喘振阀不能及时打开。 4 .喘振阀后的管道堵塞，引起有效流通面积过小或全部堵死。 5.喘振阀结垢结碳，冰冻等造成开启困难或不能全开。 6.压缩机出口单向阀失灵。 7.后路系统压力突然升高，大于机组转速相对应的最高压力以上。 8.机组转速突然下降和工艺系统突然减负荷，压缩机来不及调节造成出口憋压。 9. 压缩机吸入流量不足或压力过低。 10. 中间气液分离器的除沫器损坏，气体流动受阻。 11. 供汽系统压力突降或中断，入口放火炬阀突然打开。 12. 操作失误，使压缩机运行工况进入喘振区。启动和加负荷时的升压速度不适当，超过升压速度。降负荷和停机时转速下降的速度不适当，超过降压速度。 13. 压缩机气体组成变轻，进口温度升高，使运行工况进入喘振区。 处理： 1. 压缩机发生喘振时，应该立即开大防喘振控制阀，若转速下降应迅速提高转速，使工作点远离防喘振区。 2.防喘振控制系统必须投入“自动”，当发现防喘振控制系统故障或不能投入“自动”时，应及时处理，否则压缩机不能投入运行。 3．压缩机启动、升压和停机前，应及时正确地控制压缩机防喘振阀。 4．严格控制压缩机介质参数的变化，保持在设计范围内。 5.并全面检查机组有无损坏及异常现象。 简单的说是离心压缩机的入口流量不能满足满足运行转速条件下需要的流量，使得进气在压缩机叶轮入口的正角变大，形成旋转脱离，造成进入叶轮的气体在叶轮背侧形成周期性回流，表现为，气体在叶轮流道内因密度过低压力不足，进入正角过大，气体在流道内被压缩后部分形成回流，出口压力不足，低于压缩机出口管网的压力，使得气体倒流至压缩机流道内，形成决裂的撞击直至压缩机入口气量累计足够，正角恢复，出口压力恢复，压缩机又可打量，但是一旦打量之后入口压力又不足，然后出口管网气体又倒流，如此这般的按照周期性的产生打量和压力的剧烈波动，伴随着很大的间歇性噪声，有如喘声，剧组发生剧烈的振动，故名为喘振。 防喘的方法是保证在一定转速下的流量不低于喘振流量，即在一定出进口压力比下的流量不低于安全余量给定的流量，否则，即打开防喘阀将压缩机出口压力泄掉，对于如空压机这样起源有保证，即入口流量不存在不足的情况，防喘阀直接从各段出口放空泄压，而对于那么不能直接排入大气，起源有限的气体，采用回流的方式，这样既可把各段出口压力泄掉，同时能增加入口流量。