電站軸流風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運行特性研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)的發(fā)展，發(fā)電機(jī)組容量不斷地增大，離心風(fēng)機(jī)的尺寸和重量太大，制造、運輸、安裝困難的缺點也越來越明顯，而軸流風(fēng)機(jī)因其低負(fù)荷效率高、對風(fēng)量和風(fēng)壓的適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)節(jié)手段可靠、體積小和重量輕等優(yōu)點，在電站鍋爐中的使用日趨廣泛。軸流風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定工況區(qū)運行時，風(fēng)壓、風(fēng)量和電流將大幅度波動，噪聲顯著增加，風(fēng)機(jī)的效率將降低，對風(fēng)機(jī)本體造成嚴(yán)重危害，進(jìn)而影響整個機(jī)組的安全，嚴(yán)重時會發(fā)生機(jī)毀人亡的事故。目前，國內(nèi)已有多家電廠的超臨界機(jī)組由于所用軸流

2、風(fēng)機(jī)的不穩(wěn)定運行而發(fā)生各種事故，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運行，給整個電廠的安全運行帶來很大隱患。因此，研究大型電站軸流風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運行特性對保證鍋爐乃至整個機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)地運行都具有十分重要的意義。本文根據(jù)電站軸流風(fēng)機(jī)的運行特點，從軸流風(fēng)機(jī)自身和風(fēng)機(jī)管路聯(lián)合系統(tǒng)兩個方面研究了軸流風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運行的特性。
　　 為了實現(xiàn)上述目的，本文工作主要從以下幾個方面展開：(1)介紹了軸流風(fēng)機(jī)的三維模擬的數(shù)值計算方法，確定了后續(xù)數(shù)值計算的各項參

3、數(shù)；(2)進(jìn)行軸流風(fēng)機(jī)孤立轉(zhuǎn)子的三維數(shù)值計算，分析轉(zhuǎn)子內(nèi)部流場特性，研究不同入口流量、不同葉頂間隙和有無動葉安裝角度偏差時軸流風(fēng)機(jī)的流動特征及其對軸流風(fēng)機(jī)失速的影響；(3)進(jìn)行風(fēng)機(jī)管路聯(lián)合系統(tǒng)在不同工況下的動態(tài)特性計算，研究了風(fēng)門開度、空氣溫度、大氣壓力以及管路容積對風(fēng)機(jī)管路系統(tǒng)喘振的影響。
　　 本文研究表明，當(dāng)軸流風(fēng)機(jī)落入風(fēng)機(jī)特性曲線駝峰左側(cè)運行時，將會發(fā)生失速，進(jìn)而可能會引起風(fēng)機(jī)喘振的現(xiàn)象。軸流風(fēng)機(jī)發(fā)生失速時，風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場

4、變化劇烈，尤其是風(fēng)機(jī)葉片吸力面和葉頂附近會產(chǎn)生泄漏渦。隨著風(fēng)機(jī)失速的發(fā)展，泄漏渦沿軸向向上游、沿徑向向葉根和沿周向向相鄰葉片壓力面流動。風(fēng)機(jī)葉項間隙越大，風(fēng)機(jī)的背壓下降越多，實際工作點上移越高，風(fēng)機(jī)失速點越向右移，風(fēng)機(jī)失速受葉頂泄漏渦的影響越大：風(fēng)機(jī)同級動葉安裝角度偏差越大，風(fēng)機(jī)失速線越下移，對應(yīng)風(fēng)機(jī)失速點的流量則越大，風(fēng)機(jī)越易在理論穩(wěn)定區(qū)內(nèi)發(fā)生失速。風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振時，風(fēng)機(jī)的壓力變化迅速，喘振周期與管路容積、管路溫度、風(fēng)門開度等參數(shù)有關(guān)。