軸流風機葉片通常是機翼型的,軸流式風機葉片氣流方向如圖1所示。當空氣順著機翼葉片進口端(沖角α=0°),按圖所示的流向流入時,它分成上下兩股氣流貼著翼面流過,葉片背部和腹部的平滑“邊界層”處的氣流呈流線形。作用于葉片上有兩種力,一是垂直于葉面的升力,另一種平行于葉片的阻力,升力≥阻力。當空氣流入葉片的方向偏離了葉片的進口角,它與葉片形成正沖角(α>0°),如圖所示。在接近于某一臨界值時(臨界值隨葉型不同而異),葉背的氣流工況開始惡化。當沖角增大至臨界值時,葉背的邊界層受到破壞,在葉背的尾端出現渦流區,即所謂“失速”現象。隨著沖角α的增大,氣流的分離點向前移動,葉背的渦流區從尾端擴大到葉背部,脫離現象更為嚴重,甚至出現部分流道阻塞的情況。此時作用于葉片的升力大幅度降低,阻力大幅度增加,壓頭降低。
軸流式吸風機的特性曲線如圖2所示,其中,馬鞍形曲線M為吸風機不同安裝角的失速點連線,工況點落在馬鞍形曲線的左上方,均為不穩定工況區,這條線也稱為失速線。由圖中我們不難看出:在同一葉片角度下,管路阻力越大,風機出口風壓越高,風機運行越接近于不穩定工況區;在管路阻力特性不變的情況下,風機動葉開度越大,風機運行點越接近不穩定工況區。
恐怖現象
根據電廠的運行經驗,當并聯運行的軸流風機出現下列現象時,說明風機發生了失速:失速風機的壓頭、流量、電流大幅降低;失速風機噪聲明顯增加,嚴重時機殼、風道、煙道發生振動;在投入“自動”的情況下,與失速風機并聯運行的另1臺風機電流、容積比能大幅升高;與風機“喘振”不同,風機失速后,風壓、流量降低后不發生脈動。
失速的危害
風機的失速現象是風機的一種不穩定運行工況,對于風機的運行..危害很大:風機失速時,風量、風壓大幅降低,引起爐膛燃燒劇烈變化,易于發生滅火事故;并聯運行的另1臺風機投入“自動”時,出力增大,容易造成電機過負荷;失速風機振動明顯增高,可能風機設備、風道振動大損壞;處理過程不正確時,易于引發風機“喘振”,損壞設備。
處理方法
在電廠實際運行中,鍋爐尾部空預器受熱面積灰嚴重或風門、擋板操作不當誤關,煙道堵塞,造成風道阻力增大,促使風機運行在不穩定工況區域是軸流風機吸風機失速的主要原因之一。根據運行經驗,軸流吸風機出、入口風壓、電流大幅降低后未發生脈動,風機振動、動葉開度突增是判斷吸風機發生失速的重要依據。一旦發生吸風機失速,應迅速關小失速風機的動葉,相應關小未失速風機的動葉,使并聯運行的2臺吸送風機動葉開度、電流相接近,使吸送風機快速脫離失速工況的解決辦法。