本文主要介绍了浙江钱清发电有限责任公司#2炉烟气脱硫装置，该脱硫系统不配增压风机，利用锅炉引风机提供脱硫岛阻力降，简化了脱硫系统，减少了设备购置费用，降低了设备运行维护成本
正文：
前言
目前国内运行及在装的FGD系统，基本上都配有增压风机。本文主要介绍了浙江钱清发电有限责任公司#2炉烟气脱硫装置，该脱硫系统不配增压风机，利用锅炉引风机提供脱硫岛阻力降，简化了脱硫系统，减少了设备购置费用，降低了设备运行维护成本。
脱硫岛是否要配增压风机，当意外事故需要脱硫系统快速切除或一台甚至二台浆液再循环泵跳闸时，是否会影响主设备系统正常运行甚至造成锅炉MFT，在FGD系统方案讨论及初步设计时，存在不少担心及争论。因此，FGD参建各方以严谨科学的态度，分析了FGD系统发生意外事故时可能对主设备系统造成的影响，在控制逻辑设计时，采取种种预防措施，以确保主设备的安全。二年来的运行实践证明，无增压风机湿法烟气脱硫技术是可行的，运行是稳定的、安全的，是新建电厂配套脱硫装置值得借鉴和推广的一项技术。
1.系统介绍
1.1风烟系统简介
浙江钱清发电有限责任公司#2机组锅炉采用420t/h超高压自然循环、一次中间再热锅炉，铭牌主蒸汽出力420t/h，最大蒸汽出力430t/h，理论烟气量547000N m3/h。
引风机为两台1788B/1615型离心风机，风压为8255Pa，风机流量为420048m3/h，配YKK630-6电机，电机容量为1300kW，电机额定电流为152.2A，电机转速为990r/min。使用YOTGC1000/1000液力耦合器，功率为640-1860kW，输入转速为950r/min。
炉膛压力在小于─800Pa或大于┼1100Pa时,延时1.5秒，锅炉MFT。
炉后脱硫系统采用石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统，吸收塔采用美国巴威(B&W)公司托盘喷淋塔，并配有三台浆液再循环泵和三台氧化风机，保证脱硫效率在90%以上，整个脱硫岛系统理论最高压损为3035Pa，另设有旁路烟道及旁路挡板，用于投切脱硫系统，脱硫岛无增压风机，脱硫岛烟气动力由锅炉引风机提供。
1.2烟气系统保护
炉后烟气脱硫系统与锅炉烟气系统紧密相连，确保锅炉的安全运行，是脱硫系统在保护控制逻辑设计时必须重视的问题。我公司烟气系统保护控制逻辑如下:
在以下情况之一发生时，烟气走旁路,脱硫装置撤出运行：
a)FGD进口烟气温度低于119℃并超过5分钟;
b)FGD进口烟气温度高于170℃并超过5分钟;
c)FGD进口烟气含尘量高于400mg/Nm3并超过10分钟;
i)二台引风机同时跳闸(根据引风机电流<30A判断)
d)锅炉投油时;
e)进口挡板门或出口挡板门关;
f)GGH故障停运;
g)三台循环泵全部跳闸;(同时停运)
h)锅炉MFT。
由FGD运行方式切换为烟气旁路运行方式的烟气挡板操作步骤(自动或手动)：打开烟气旁路档板;待旁路档板全开时，关闭原烟气入口档板和净烟气出口档板。当发生a)、b)、c)、d)、f)、i)情况之一时，常速打开烟气旁路挡板，即旁路挡板采用脉冲步进式打开。(时间约为4-5分钟)减少由此造成的锅炉炉膛压力波动;当发生e)、g)、h)情况之一时，快开旁路挡板，即一次开到位，时间约为28秒，快开成立优先于常速成立。
当FGD进口烟气温度高于155℃时将发出报警，运行人员应加强对烟温的监视，根据机组设备的运行情况，必要时可提前用常速将FGD系统切至旁路。
2.系统投切分析
由于该脱硫系统无增压风机，仅依靠锅炉引风机提供相应动力。在投入脱硫前和投入脱硫后，脱硫岛烟气压力稳定，引风机运行状况相对稳定，能保证机组安全、稳定运行。只有当炉后脱硫岛烟气阻力发生变化时，引风机需做出一定调整，调整速率过快会影响炉膛燃烧，因此，在脱硫系统投切和浆液再循环泵启停时，较易产生不良情况。
针对以上两种情况，我们分别进行试验：
2.1旁路挡板开关对锅炉影响
在50万m3/h烟气量下，旁路挡板为手动关闭动作，脱硫系统为投入过程，得到下列曲线关系：
整个投入过程，炉膛负压最大为：124Pa;最小为：-121Pa。为减少对机组主设备系统的影响，FGD旁路挡板投入时间约5分钟，避免造成瞬时炉膛负压过高或过低，引起锅炉MFT动作。
在50万m3/h烟气量下，旁路挡板为手动打开动作，脱硫系统为切除过程，得到下列曲线关系：
文章摘要：
本文主要介绍了浙江钱清发电有限责任公司#2炉烟气脱硫装置，该脱硫系统不配增压风机，利用锅炉引风机提供脱硫岛阻力降，简化了脱硫系统，减少了设备购置费用，降低了设备运行维护成本
正文：
前言
目前国内运行及在装的FGD系统，基本上都配有增压风机。本文主要介绍了浙江钱清发电有限责任公司#2炉烟气脱硫装置，该脱硫系统不配增压风机，利用锅炉引风机提供脱硫岛阻力降，简化了脱硫系统，减少了设备购置费用，降低了设备运行维护成本。
脱硫岛是否要配增压风机，当意外事故需要脱硫系统快速切除或一台甚至二台浆液再循环泵跳闸时，是否会影响主设备系统正常运行甚至造成锅炉MFT，在FGD系统方案讨论及初步设计时，存在不少担心及争论。因此，FGD参建各方以严谨科学的态度，分析了FGD系统发生意外事故时可能对主设备系统造成的影响，在控制逻辑设计时，采取种种预防措施，以确保主设备的安全。二年来的运行实践证明，无增压风机湿法烟气脱硫技术是可行的，运行是稳定的、安全的，是新建电厂配套脱硫装置值得借鉴和推广的一项技术。
1.系统介绍
1.1风烟系统简介
浙江钱清发电有限责任公司#2机组锅炉采用420t/h超高压自然循环、一次中间再热锅炉，铭牌主蒸汽出力420t/h，最大蒸汽出力430t/h，理论烟气量547000N m3/h。
引风机为两台1788B/1615型离心风机，风压为8255Pa，风机流量为420048m3/h，配YKK630-6电机，电机容量为1300kW，电机额定电流为152.2A，电机转速为990r/min。使用YOTGC1000/1000液力耦合器，功率为640-1860kW，输入转速为950r/min。
炉膛压力在小于─800Pa或大于┼1100Pa时,延时1.5秒，锅炉MFT。
炉后脱硫系统采用石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统，吸收塔采用美国巴威(B&W)公司托盘喷淋塔，并配有三台浆液再循环泵和三台氧化风机，保证脱硫效率在90%以上，整个脱硫岛系统理论最高压损为3035Pa，另设有旁路烟道及旁路挡板，用于投切脱硫系统，脱硫岛无增压风机，脱硫岛烟气动力由锅炉引风机提供。
1.2烟气系统保护
炉后烟气脱硫系统与锅炉烟气系统紧密相连，确保锅炉的安全运行，是脱硫系统在保护控制逻辑设计时必须重视的问题。我公司烟气系统保护控制逻辑如下:
在以下情况之一发生时，烟气走旁路,脱硫装置撤出运行：
a)FGD进口烟气温度低于119℃并超过5分钟;
b)FGD进口烟气温度高于170℃并超过5分钟;
c)FGD进口烟气含尘量高于400mg/Nm3并超过10分钟;
i)二台引风机同时跳闸(根据引风机电流<30A判断)
d)锅炉投油时;
e)进口挡板门或出口挡板门关;
f)GGH故障停运;
g)三台循环泵全部跳闸;(同时停运)
h)锅炉MFT。
由FGD运行方式切换为烟气旁路运行方式的烟气挡板操作步骤(自动或手动)：打开烟气旁路档板;待旁路档板全开时，关闭原烟气入口档板和净烟气出口档板。当发生a)、b)、c)、d)、f)、i)情况之一时，常速打开烟气旁路挡板，即旁路挡板采用脉冲步进式打开。(时间约为4-5分钟)减少由此造成的锅炉炉膛压力波动;当发生e)、g)、h)情况之一时，快开旁路挡板，即一次开到位，时间约为28秒，快开成立优先于常速成立。
当FGD进口烟气温度高于155℃时将发出报警，运行人员应加强对烟温的监视，根据机组设备的运行情况，必要时可提前用常速将FGD系统切至旁路。
2.系统投切分析
由于该脱硫系统无增压风机，仅依靠锅炉引风机提供相应动力。在投入脱硫前和投入脱硫后，脱硫岛烟气压力稳定，引风机运行状况相对稳定，能保证机组安全、稳定运行。只有当炉后脱硫岛烟气阻力发生变化时，引风机需做出一定调整，调整速率过快会影响炉膛燃烧，因此，在脱硫系统投切和浆液再循环泵启停时，较易产生不良情况。
针对以上两种情况，我们分别进行试验：
2.1旁路挡板开关对锅炉影响
在50万m3/h烟气量下，旁路挡板为手动关闭动作，脱硫系统为投入过程，得到下列曲线关系：
整个投入过程，炉膛负压最大为：124Pa;最小为：-121Pa。为减少对机组主设备系统的影响，FGD旁路挡板投入时间约5分钟，避免造成瞬时炉膛负压过高或过低，引起锅炉MFT动作。
在50万m3/h烟气量下，旁路挡板为手动打开动作，脱硫系统为切除过程，得到下列曲线关系：
整个切除过程，炉膛负压最大为：140Pa;最小为：-60Pa。为减少对机组主设备系统的影响，FGD旁路挡板切除时间约5分钟，避免造成瞬时炉膛负压过高或过低，引起锅炉MFT动作。
试验表明：脱硫系统正常投入和切除过程，引风机有足够的调节能力，锅炉炉膛负压未发生剧烈变化，但整个投入和切除过程应尽可能慢，减少烟气压力波动对炉膛负压的影响。而且当旁路挡板开度小于20%时对锅炉影响较大，应更加注意小心;当旁路挡板开度大于20%时对锅炉影响较小，可稍加注意。同样，在旁路挡板关闭时，最后的20%对锅炉影响较大，应加强监视和联络。
系统在正常投、切时，采用手动操作，机炉集控与脱硫集控用电话或对讲机保持联系，保证系统安全运行，整个投、切时间不小于5分钟。但出于对脱硫岛设备的保护，在进入FGD的烟温、含尘(烟气粉尘浓度)超标以及GGH故障等，有必要使旁路挡板在事故状态时自动打开，切除脱硫岛。为减少对主设备系统的影响，我们在控制策略上旁路挡板采用脉冲慢开方式，每个脉冲信号间隔25秒，挡板全开时间不小于6分钟，即防止了机组异常情况的发生，又保护了脱硫岛内设备。
当运行的二台或三台循环泵全部跳闸或锅炉MFT，在这极端情况下，为保护脱硫设备，避免重大损失，旁路挡板在28秒内快速全开，快速切除脱硫岛。
2.2再循环泵切换对锅炉影响
为确保运行安全，脱硫岛的三台循环泵分别接于厂用电6kVA,B段，正常运行工况下(指燃煤含硫率小于1.06%)，运行的2台循环泵，通常为#1、#3泵，接于6kVA,B段，以降低循环泵全部跳闸的机率。
在正常操作时，如将#1、#3浆液再循环泵切换为#2、#3浆液再循环泵运行，脱硫系统原 烟气压力发生一定波动，#1、#2引风机相应做出调整，以稳定锅炉正常运行，操作过程是先开启#2循环泵，稳定后再停用#1循环泵。在50万m3/h烟气量下，记录的具体数据如下：
1)二台运行时增开一台，三台运行，两台引风机电流平均增加5～8A，原烟气压力增加200～500Pa。
2)三台运行时停开(运)一台，二台运行，两台引风机电流平均降低4～6A，原烟气压力降低250～450Pa。
3)炉膛负压波动极值为：+120Pa~-183Pa。
试验表明：浆液再循环泵的切换对锅炉影响不大，引风机稍做调整，即可克服烟气压力带来的波动，将锅炉调整正常，保证脱硫系统与整套发电机组的稳定运行。
3.二年运行概况
我公司#2锅炉烟气湿法脱硫装置，于2002年4月16日正式开工;2003年4月18日首次导入烟气进行调试;2003年7月2日完成168小时试运行;在2003年9月1日至13日，由浙江省电力试验研究所对#2FGD系统进行了性能测试及考核试验,而后投入商业运行。在煤种含硫1.06，负荷分别为100%MCR、70%MCR，以及煤种含硫1.4，100%MCR时，做了性能考核试验，在试验过程中，三项功能保证全部合格，八项性能保证除噪音一项，也都合格。
现将从2003年9月开始二年来运行情况介绍如下：2003年9月至2005年8月,#2锅炉运行总时间为16345小时,脱硫系统运行时间为15946小时，脱硫系统投运率97.55%,平均脱硫效率91.38%，脱除SO211690余吨,具体数据如下：
日期 锅 炉
运行小时 脱硫系统
运行小时 脱硫系统
投运率%平均脱硫
效率%SO2去除量(吨)
2003年/9月 72069997.1091.52393.6
10月 744744100.0092.90409.5
11月 72066992.9090.10438.5
12月 74470294.3591.35379.4
2004年/1月 45043496.4092.80273.6
2月 69666695.6990.11585.6
3月 74473495.6690.74517.9
4月 720720100.0090.84516.1
5月 71968495.1391.66545.9
6月 63060295.6091.04383.5
7月 744744100.0091.59462.7
8月 74473198.2591.18495.5
9月 720720100.0091.08461.8
10月 72869695.6091.91436.7
11月 577577100.0091.17391.0
12月 72070097.2290.11454.7
2005年/1月 744744100.0091.41647.5
2月 430430100.0090.19325.3
3月 74473698.9290.28692.0
4月 72069195.9790.98670.0
5月 55554197.4892.65552.0
6月 73372098.2392.75586.4
7月 74472497.3192.23623.0
8月 55553896.9391.16447.8
总计 16345 15946 97.5591.3811690
我公司#2锅炉烟气湿法脱硫装置是浙江天地环保公司第一次实施的(国产化率较高的)脱硫工程,在系统设计、安装、设备选型等环节存在一些缺陷,同时我公司运行、管理人员接触湿法脱硫时间不长、经验不足，在二年的运行中也出现了一些问题,但从总的情况来看，运行情况基本稳定良好，各项指标均能达到设计值。
由于该脱硫系统不配增压风机，我们在运行中格外给予关注。因机组停役、脱硫装置检修、试验等原因，二年来，脱硫系统共计撤出运行34次，极大多数为有计划手动撤出，机炉集控与脱硫控制采用电话或对讲机联系，撤出过程平稳，炉膛负压波动在100Pa～200Pa之间。脱硫系统投运以来的二年多时间里，除了几次保护误动，没有因运行异常而导致保护动作。
保护误动大致情况如下：
(1)2003年6月27日，由于#2炉2号角中排油枪推进信号误发，造成#2炉脱硫旁路烟道挡板保护动作打开。原因是天下雨，雨水渗入油枪控制箱，导致2号角中排油枪推进行程开关绝缘下降，误接通。随后运行人员在CRT上撤出“油枪投入切旁路”联锁开关，手动关闭旁路烟道挡板。经热工人员处理后，系统恢复正常。运行人员逐投入“油枪投入切旁路”联锁开关。
(2)2003年7月7日，由于同样原因，#2炉2号角中排油枪推进信号再次误发信号，造成#2炉脱硫旁路烟道挡板保护动作打开。经热工人员处理后，恢复正常。
二次油枪推进信号误发，引起脱硫旁路烟道挡板保护动作常速打开，炉膛负压波动均在100Pa～200Pa之间，说明保护控制逻辑设计是正确的。同时，由于二次误动，我们采取如下预防措施：⑴在油枪控制箱上加装防护罩;⑵在#2FGD联锁保护中的锅炉投油保护上加装投撤小开关。投油助燃，是有计划的可控行为，只在锅炉准备投油时，经联系确认后投上保护小开关，避免误动。
(3)2005年2月16日，热工人员在检修出口烟道挡板执行机构时，因处理不当，在投运#2FGD时，造成出口挡板开信号未反馈，在运行人员投入旁路挡板联锁开关后，旁路挡板快开动作，运行人员立即撤联锁开关，旁路挡板停在10%处，此时炉膛负压变化为-98～142Pa。后热工人员在DCS组态中对相关的RS触发器进行复位，系统恢复正常。
此次旁路挡板快开误动，因运行人员快速处理，没有记录炉膛出口压力变化的全过程，但从旁路挡板10%开度时，炉膛出口压力的微小波动，我们可判定，旁路挡板快开动作时，锅炉炉膛出口压力的变化，不会导致MFT。
从二年的运行实践可以确定，脱硫系统不配增压风机，运行是安全的。
脱硫系统不配增压风机，运行中在经济性上是否有利，我们通过与与装置增压风机电厂的对比，来作简要分析：
浙江肖山电厂二台420t/h 锅炉的125mW机组，(已增容至130Mw)原有的二台引风机，型号为Y4-73 ?11 N26.5D, 出力50万M3/H，电机功率700KW,额定电流80.3A 。在脱硫改造项目中，由天地公司实 施，二台机组共用一套脱硫系统，,配置一台3000kW增压风机,在二台机组正常运行时，引风机电流60+60，约120A，增压风机电流250～270A，当一台机组运行时，在常规三台循环泵运行情况下，增压风机电流150A左右。
我公司不配增压风机的脱硫系统在满负荷(135Mw)运行时，二台引风机电流约210A左右。如假设脱硫岛其它用电设备相同，仅在风烟系统上，节电效果是明显的，在单台机组运行时效果更甚。当然，在设备检修维护方面，费用节约也是可观的，不作进一步探讨。
根据测试结果，我公司#2锅炉烟气湿法脱硫系统耗电情况如下：当满负荷(设计值)时，脱硫岛耗电量920kWh/h，占#2机组发电量0.7%，考虑引风机增加电耗约350 kWh/h(脱硫系统投撤前后，引风机增加的电流)，占#2机组发电量的1%左右。
综上所述，湿法烟气脱硫技术不使用增压风机是切实可行地。适当将锅炉引风机功率加大，不使用增压风机可大副降低脱硫系统造价，减少脱硫系统运行维护成本，是一项非常值得推广的技术。
整个切除过程，炉膛负压最大为：140Pa;最小为：-60Pa。为减少对机组主设备系统的影响，FGD旁路挡板切除时间约5分钟，避免造成瞬时炉膛负压过高或过低，引起锅炉MFT动作。
试验表明：脱硫系统正常投入和切除过程，引风机有足够的调节能力，锅炉炉膛负压未发生剧烈变化，但整个投入和切除过程应尽可能慢，减少烟气压力波动对炉膛负压的影响。而且当旁路挡板开度小于20%时对锅炉影响较大，应更加注意小心;当旁路挡板开度大于20%时对锅炉影响较小，可稍加注意。同样，在旁路挡板关闭时，最后的20%对锅炉影响较大，应加强监视和联络。
系统在正常投、切时，采用手动操作，机炉集控与脱硫集控用电话或对讲机保持联系，保证系统安全运行，整个投、切时间不小于5分钟。但出于对脱硫岛设备的保护，在进入FGD的烟温、含尘(烟气粉尘浓度)超标以及GGH故障等，有必要使旁路挡板在事故状态时自动打开，切除脱硫岛。为减少对主设备系统的影响，我们在控制策略上旁路挡板采用脉冲慢开方式，每个脉冲信号间隔25秒，挡板全开时间不小于6分钟，即防止了机组异常情况的发生，又保护了脱硫岛内设备。
当运行的二台或三台循环泵全部跳闸或锅炉MFT，在这极端情况下，为保护脱硫设备，避免重大损失，旁路挡板在28秒内快速全开，快速切除脱硫岛。
2.2再循环泵切换对锅炉影响
为确保运行安全，脱硫岛的三台循环泵分别接于厂用电6kVA,B段，正常运行工况下(指燃煤含硫率小于1.06%)，运行的2台循环泵，通常为#1、#3泵，接于6kVA,B段，以降低循环泵全部跳闸的机率。
在正常操作时，如将#1、#3浆液再循环泵切换为#2、#3浆液再循环泵运行，脱硫系统原 烟气压力发生一定波动，#1、#2引风机相应做出调整，以稳定锅炉正常运行，操作过程是先开启#2循环泵，稳定后再停用#1循环泵。在50万m3/h烟气量下，记录的具体数据如下：
1)二台运行时增开一台，三台运行，两台引风机电流平均增加5～8A，原烟气压力增加200～500Pa。
2)三台运行时停开(运)一台，二台运行，两台引风机电流平均降低4～6A，原烟气压力降低250～450Pa。
3)炉膛负压波动极值为：+120Pa~-183Pa。
试验表明：浆液再循环泵的切换对锅炉影响不大，引风机稍做调整，即可克服烟气压力带来的波动，将锅炉调整正常，保证脱硫系统与整套发电机组的稳定运行。
3.二年运行概况
我公司#2锅炉烟气湿法脱硫装置，于2002年4月16日正式开工;2003年4月18日首次导入烟气进行调试;2003年7月2日完成168小时试运行;在2003年9月1日至13日，由浙江省电力试验研究所对#2FGD系统进行了性能测试及考核试验,而后投入商业运行。在煤种含硫1.06，负荷分别为100%MCR、70%MCR，以及煤种含硫1.4，100%MCR时，做了性能考核试验，在试验过程中，三项功能保证全部合格，八项性能保证除噪音一项，也都合格。
现将从2003年9月开始二年来运行情况介绍如下：2003年9月至2005年8月,#2锅炉运行总时间为16345小时,脱硫系统运行时间为15946小时，脱硫系统投运率97.55%,平均脱硫效率91.38%，脱除SO211690余吨,具体数据如下：
日期 锅 炉
运行小时 脱硫系统
运行小时 脱硫系统
投运率%平均脱硫
效率%SO2去除量(吨)
2003年/9月 72069997.1091.52393.6
10月 744744100.0092.90409.5
11月 72066992.9090.10438.5
12月 74470294.3591.35379.4
2004年/1月 45043496.4092.80273.6
2月 69666695.6990.11585.6
3月 74473495.6690.74517.9
4月 720720100.0090.84516.1
5月 71968495.1391.66545.9
6月 63060295.6091.04383.5
7月 744744100.0091.59462.7
8月 74473198.2591.18495.5
9月 720720100.0091.08461.8
10月 72869695.6091.91436.7
11月 577577100.0091.17391.0
12月 72070097.2290.11454.7
2005年/1月 744744100.0091.41647.5
2月 430430100.0090.19325.3
3月 74473698.9290.28692.0
4月 72069195.9790.98670.0
5月 55554197.4892.65552.0
6月 73372098.2392.75586.4
7月 74472497.3192.23623.0
8月 55553896.9391.16447.8
总计 16345 15946 97.5591.3811690
我公司#2锅炉烟气湿法脱硫装置是浙江天地环保公司第一次实施的(国产化率较高的)脱硫工程,在系统设计、安装、设备选型等环节存在一些缺陷,同时我公司运行、管理人员接触湿法脱硫时间不长、经验不足，在二年的运行中也出现了一些问题,但从总的情况来看，运行情况基本稳定良好，各项指标均能达到设计值。
由于该脱硫系统不配增压风机，我们在运行中格外给予关注。因机组停役、脱硫装置检修、试验等原因，二年来，脱硫系统共计撤出运行34次，极大多数为有计划手动撤出，机炉集控与脱硫控制采用电话或对讲机联系，撤出过程平稳，炉膛负压波动在100Pa～200Pa之间。脱硫系统投运以来的二年多时间里，除了几次保护误动，没有因运行异常而导致保护动作。
保护误动大致情况如下：
(1)2003年6月27日，由于#2炉2号角中排油枪推进信号误发，造成#2炉脱硫旁路烟道挡板保护动作打开。原因是天下雨，雨水渗入油枪控制箱，导致2号角中排油枪推进行程开关绝缘下降，误接通。随后运行人员在CRT上撤出“油枪投入切旁路”联锁开关，手动关闭旁路烟道挡板。经热工人员处理后，系统恢复正常。运行人员逐投入“油枪投入切旁路”联锁开关。
(2)2003年7月7日，由于同样原因，#2炉2号角中排油枪推进信号再次误发信号，造成#2炉脱硫旁路烟道挡板保护动作打开。经热工人员处理后，恢复正常。
二次油枪推进信号误发，引起脱硫旁路烟道挡板保护动作常速打开，炉膛负压波动均在100Pa～200Pa之间，说明保护控制逻辑设计是正确的。同时，由于二次误动，我们采取如下预防措施：⑴在油枪控制箱上加装防护罩;⑵在#2FGD联锁保护中的锅炉投油保护上加装投撤小开关。投油助燃，是有计划的可控行为，只在锅炉准备投油时，经联系确认后投上保护小开关，避免误动。
(3)2005年2月16日，热工人员在检修出口烟道挡板执行机构时，因处理不当，在投运#2FGD时，造成出口挡板开信号未反馈，在运行人员投入旁路挡板联锁开关后，旁路挡板快开动作，运行人员立即撤联锁开关，旁路挡板停在10%处，此时炉膛负压变化为-98～142Pa。后热工人员在DCS组态中对相关的RS触发器进行复位，系统恢复正常。
此次旁路挡板快开误动，因运行人员快速处理，没有记录炉膛出口压力变化的全过程，但从旁路挡板10%开度时，炉膛出口压力的微小波动，我们可判定，旁路挡板快开动作时，锅炉炉膛出口压力的变化，不会导致MFT。
从二年的运行实践可以确定，脱硫系统不配增压风机，运行是安全的。
脱硫系统不配增压风机，运行中在经济性上是否有利，我们通过与与装置增压风机电厂的对比，来作简要分析：
浙江肖山电厂二台420t/h 锅炉的125mW机组，(已增容至130Mw)原有的二台引风机，型号为Y4-73 ?11 N26.5D, 出力50万M3/H，电机功率700KW,额定电流80.3A 。在脱硫改造项目中，由天地公司实 施，二台机组共用一套脱硫系统，,配置一台3000kW增压风机,在二台机组正常运行时，引风机电流60+60，约120A，增压风机电流250～270A，当一台机组运行时，在常规三台循环泵运行情况下，增压风机电流150A左右。
我公司不配增压风机的脱硫系统在满负荷(135Mw)运行时，二台引风机电流约210A左右。如假设脱硫岛其它用电设备相同，仅在风烟系统上，节电效果是明显的，在单台机组运行时效果更甚。当然，在设备检修维护方面，费用节约也是可观的，不作进一步探讨。
根据测试结果，我公司#2锅炉烟气湿法脱硫系统耗电情况如下：当满负荷(设计值)时，脱硫岛耗电量920kWh/h，占#2机组发电量0.7%，考虑引风机增加电耗约350 kWh/h(脱硫系统投撤前后，引风机增加的电流)，占#2机组发电量的1%左右。
综上所述，湿法烟气脱硫技术不使用增压风机是切实可行地。适当将锅炉引风机功率加大，不使用增压风机可大副降低脱硫系统造价，减少脱硫系统运行维护成本，是一项非常值得推广的技术。
整个切除过程，炉膛负压最大为：140Pa;最小为：-60Pa。为减少对机组主设备系统的影响，FGD旁路挡板切除时间约5分钟，避免造成瞬时炉膛负压过高或过低，引起锅炉MFT动作。
试验表明：脱硫系统正常投入和切除过程，引风机有足够的调节能力，锅炉炉膛负压未发生剧烈变化，但整个投入和切除过程应尽可能慢，减少烟气压力波动对炉膛负压的影响。而且当旁路挡板开度小于20%时对锅炉影响较大，应更加注意小心;当旁路挡板开度大于20%时对锅炉影响较小，可稍加注意。同样，在旁路挡板关闭时，最后的20%对锅炉影响较大，应加强监视和联络。
系统在正常投、切时，采用手动操作，机炉集控与脱硫集控用电话或对讲机保持联系，保证系统安全运行，整个投、切时间不小于5分钟。但出于对脱硫岛设备的保护，在进入FGD的烟温、含尘(烟气粉尘浓度)超标以及GGH故障等，有必要使旁路挡板在事故状态时自动打开，切除脱硫岛。为减少对主设备系统的影响，我们在控制策略上旁路挡板采用脉冲慢开方式，每个脉冲信号间隔25秒，挡板全开时间不小于6分钟，即防止了机组异常情况的发生，又保护了脱硫岛内设备。
当运行的二台或三台循环泵全部跳闸或锅炉MFT，在这极端情况下，为保护脱硫设备，避免重大损失，旁路挡板在28秒内快速全开，快速切除脱硫岛。
2.2再循环泵切换对锅炉影响
为确保运行安全，脱硫岛的三台循环泵分别接于厂用电6kVA,B段，正常运行工况下(指燃煤含硫率小于1.06%)，运行的2台循环泵，通常为#1、#3泵，接于6kVA,B段，以降低循环泵全部跳闸的机率。
在正常操作时，如将#1、#3浆液再循环泵切换为#2、#3浆液再循环泵运行，脱硫系统原 烟气压力发生一定波动，#1、#2引风机相应做出调整，以稳定锅炉正常运行，操作过程是先开启#2循环泵，稳定后再停用#1循环泵。在50万m3/h烟气量下，记录的具体数据如下：
1)二台运行时增开一台，三台运行，两台引风机电流平均增加5～8A，原烟气压力增加200～500Pa。
2)三台运行时停开(运)一台，二台运行，两台引风机电流平均降低4～6A，原烟气压力降低250～450Pa。
3)炉膛负压波动极值为：+120Pa~-183Pa。
试验表明：浆液再循环泵的切换对锅炉影响不大，引风机稍做调整，即可克服烟气压力带来的波动，将锅炉调整正常，保证脱硫系统与整套发电机组的稳定运行。
3.二年运行概况
我公司#2锅炉烟气湿法脱硫装置，于2002年4月16日正式开工;2003年4月18日首次导入烟气进行调试;2003年7月2日完成168小时试运行;在2003年9月1日至13日，由浙江省电力试验研究所对#2FGD系统进行了性能测试及考核试验,而后投入商业运行。在煤种含硫1.06，负荷分别为100%MCR、70%MCR，以及煤种含硫1.4，100%MCR时，做了性能考核试验，在试验过程中，三项功能保证全部合格，八项性能保证除噪音一项，也都合格。
现将从2003年9月开始二年来运行情况介绍如下：2003年9月至2005年8月,#2锅炉运行总时间为16345小时,脱硫系统运行时间为15946小时，脱硫系统投运率97.55%,平均脱硫效率91.38%，脱除SO211690余吨,具体数据如下：
日期 锅 炉
运行小时 脱硫系统
运行小时 脱硫系统
投运率%平均脱硫
效率%SO2去除量(吨)
2003年/9月 72069997.1091.52393.6
10月 744744100.0092.90409.5
11月 72066992.9090.10438.5
12月 74470294.3591.35379.4
2004年/1月 45043496.4092.80273.6
2月 69666695.6990.11585.6
3月 74473495.6690.74517.9
4月 720720100.0090.84516.1
5月 71968495.1391.66545.9
6月 63060295.6091.04383.5
7月 744744100.0091.59462.7
8月 74473198.2591.18495.5
9月 720720100.0091.08461.8
10月 72869695.6091.91436.7
11月 577577100.0091.17391.0
12月 72070097.2290.11454.7
2005年/1月 744744100.0091.41647.5
2月 430430100.0090.19325.3
3月 74473698.9290.28692.0
4月 72069195.9790.98670.0
5月 55554197.4892.65552.0
6月 73372098.2392.75586.4
7月 74472497.3192.23623.0
8月 55553896.9391.16447.8
总计 16345 15946 97.5591.3811690
我公司#2锅炉烟气湿法脱硫装置是浙江天地环保公司第一次实施的(国产化率较高的)脱硫工程,在系统设计、安装、设备选型等环节存在一些缺陷,同时我公司运行、管理人员接触湿法脱硫时间不长、经验不足，在二年的运行中也出现了一些问题,但从总的情况来看，运行情况基本稳定良好，各项指标均能达到设计值。
由于该脱硫系统不配增压风机，我们在运行中格外给予关注。因机组停役、脱硫装置检修、试验等原因，二年来，脱硫系统共计撤出运行34次，极大多数为有计划手动撤出，机炉集控与脱硫控制采用电话或对讲机联系，撤出过程平稳，炉膛负压波动在100Pa～200Pa之间。脱硫系统投运以来的二年多时间里，除了几次保护误动，没有因运行异常而导致保护动作。
保护误动大致情况如下：
(1)2003年6月27日，由于#2炉2号角中排油枪推进信号误发，造成#2炉脱硫旁路烟道挡板保护动作打开。原因是天下雨，雨水渗入油枪控制箱，导致2号角中排油枪推进行程开关绝缘下降，误接通。随后运行人员在CRT上撤出“油枪投入切旁路”联锁开关，手动关闭旁路烟道挡板。经热工人员处理后，系统恢复正常。运行人员逐投入“油枪投入切旁路”联锁开关。
(2)2003年7月7日，由于同样原因，#2炉2号角中排油枪推进信号再次误发信号，造成#2炉脱硫旁路烟道挡板保护动作打开。经热工人员处理后，恢复正常。
二次油枪推进信号误发，引起脱硫旁路烟道挡板保护动作常速打开，炉膛负压波动均在100Pa～200Pa之间，说明保护控制逻辑设计是正确的。同时，由于二次误动，我们采取如下预防措施：⑴在油枪控制箱上加装防护罩;⑵在#2FGD联锁保护中的锅炉投油保护上加装投撤小开关。投油助燃，是有计划的可控行为，只在锅炉准备投油时，经联系确认后投上保护小开关，避免误动。
(3)2005年2月16日，热工人员在检修出口烟道挡板执行机构时，因处理不当，在投运#2FGD时，造成出口挡板开信号未反馈，在运行人员投入旁路挡板联锁开关后，旁路挡板快开动作，运行人员立即撤联锁开关，旁路挡板停在10%处，此时炉膛负压变化为-98～142Pa。后热工人员在DCS组态中对相关的RS触发器进行复位，系统恢复正常。
此次旁路挡板快开误动，因运行人员快速处理，没有记录炉膛出口压力变化的全过程，但从旁路挡板10%开度时，炉膛出口压力的微小波动，我们可判定，旁路挡板快开动作时，锅炉炉膛出口压力的变化，不会导致MFT。
从二年的运行实践可以确定，脱硫系统不配增压风机，运行是安全的。
脱硫系统不配增压风机，运行中在经济性上是否有利，我们通过与与装置增压风机电厂的对比，来作简要分析：
浙江肖山电厂二台420t/h 锅炉的125mW机组，(已增容至130Mw)原有的二台引风机，型号为Y4-73 ?11 N26.5D, 出力50万M3/H，电机功率700KW,额定电流80.3A 。在脱硫改造项目中，由天地公司实 施，二台机组共用一套脱硫系统，,配置一台3000kW增压风机,在二台机组正常运行时，引风机电流60+60，约120A，增压风机电流250～270A，当一台机组运行时，在常规三台循环泵运行情况下，增压风机电流150A左右。
我公司不配增压风机的脱硫系统在满负荷(135Mw)运行时，二台引风机电流约210A左右。如假设脱硫岛其它用电设备相同，仅在风烟系统上，节电效果是明显的，在单台机组运行时效果更甚。当然，在设备检修维护方面，费用节约也是可观的，不作进一步探讨。
根据测试结果，我公司#2锅炉烟气湿法脱硫系统耗电情况如下：当满负荷(设计值)时，脱硫岛耗电量920kWh/h，占#2机组发电量0.7%，考虑引风机增加电耗约350 kWh/h(脱硫系统投撤前后，引风机增加的电流)，占#2机组发电量的1%左右。
综上所述，湿法烟气脱硫技术不使用增压风机是切实可行地。适当将锅炉引风机功率加大，不使用增压风机可大副降低脱硫系统造价，减少脱硫系统运行维护成本，是一项非常值得推广的技术。
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波力国际力推富士电机风机水泵用变频器 |
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为迎接富士电机新近专门开发开发的风机水泵用变频器FRENIC-VP系列变频器上市，波力国际贸易（上海）有限公司组织相关专业职员和营业职员研究VP系列产品的先进功能和特点，制定推广方案及技术解决方案,将在水处理,空调机组、制冷、矿山、电力等行业推广相关产品。以体现其优越节能特点.
富士电机FRENIC-VP系列变频用具有适应HVAC市场的最佳功能,节省空间，操纵简便、具体特点如下
一、 对风机?水泵具有最佳功能
● 可以设置V/f折线（2点）
可以任意设置具有较大惯量设备的最佳V/f折线2点。
● 装有工频运转切换用程序
标准装载自动切换工频运转所必须的变频器的控制电源辅助输进端子，还装有工频运转切换用程序。
● 防止电动机结露功能
防止泵因四周急剧的温度变化导致电动机结露。
● 装有完备的PID控制功能
装有根据温度.压力进行流量和风量控制和风量控制运转时所必须的“低水量停止功能”“输出警报信号”“辅助电压输进”（V2端子标准装备）
● 可以设置瞬时停电频率
通过设置发生瞬时停电后的空转引起的减速水平，来电后无需使之停止即可继续平稳运转。
● 可以多种方法设置频率
可以选择与使用的频率信号相符的最佳方法设置频率。
操纵面板运转，模拟输进（4-20Ma，0-+5V，0-+10V，正动作/反动作），多段速度8段（0-7）设置，转移频率3点等。
,水帘风机; 二、 为节能做出贡献
,湿帘冷风机;● 标准地装备自动节能运转功能
将电动机的损耗控制到最小限度，在使用风机，水泵时可以进一步省电。● 可进行电力监控
在操纵面板上（使用多功能操纵面板时）可以进行简易的电力监控（显示累计电力和电力用度等）
● 全部机种中标准装有控制电源辅助输进端子
可以确保变频器的控制电源，所以在自动切换运转商用电源时使用方便。
三、 便捷的保养，完备的保护功能
● 可判定主电路电容器的寿命
可确认其相对于电容器容量初期值的比率。
● 装载长寿命冷却风机
通过采用长寿命冷却风机（设计寿命：7年），减少了交换的麻烦.
● 累计运转时间的记录和显示
记录.显示“变频器本体”、“印刷电路板”及“冷却风机”的累计运转时间。
● 可通过晶体管输出寿命预告信号
在“主电路电容器”、“印刷电路板的电解电容器”或“冷却风机”的任何一个接近寿命期限时输出。
● 记录最近四次的报警历史
有关这四次的具体信息也可以确认。
● 输出/输进缺相保护功能
可以在启动时及运转时经常性的检查出输有缺相。
● 装载漏电保护功能
保护输出电路漏电引起的过载电流，使变频器停止运行。
● 可通过PTC热敏电阻保护电动机
作为通过电子热保护电动机的补充，可以通过PTC热敏电阻保护电动机。
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收录时间:2011年02月16日 05:29:25 来源: 作者:
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中国风机产业网 一般冷库多由制冷机制冷，利用气化温度很低的液体（氨或氟里昂）作为冷却剂，使其在低压和机械控制的前提下蒸发，吸收贮藏库内的热量，从而达到冷却降温的目的。空调制冷大市场专家先容，冷库制冷机组在实际运行当中，因为长时间使用而不保养或者使用不当，往往会产生良多的题目，如制冷量不足、制冷温度不够、脏堵、油堵等等，这些题目将直接影响到整个冷库的制冷效果，给使用者带来不小的损失。因此，如何准确有效地对冷藏冷库进行维修维护十分重要。
首先，在冷藏冷库价格运行中，冷库工作职员要常常留意机组的制冷压缩机油镜的油面，确保油面保证在油镜划定的范围内。一旦制冷压缩机泛起缺油现象，将会泛起卡死、烧电机等一系列连锁故障。从冷库制冷机组第一次运转开始，就要及时留意油面程度，在投入运行的第一个月应更换冷冻油，此后保持每年更换一次。
其次，在使用调试冷库制冷机组前，要用专业的设备检测所用电源电压、附近环境温度等是否在机组所划定的正常运行的范围之内，避免因电压不足（过高）。
再次，要严格保持冷库制冷机组制冷轮回的干燥，尤其是当用无缝钢管做蒸发器时，千万不能让其生锈，钢管上不得残留有金属杂质、酸类物质和水分。另外整个冷库制冷机组必需安装电流保护装置，保护制冷机组的避免因超负荷极载等造成损坏，制冷机组在调试安装时不能频繁地开关机，起码要保持运行5分钟以上才执行关机操纵。
专家夸大，只有使用者在冷库制冷机组的安装运行中严格按照技术规范手册进行操纵，并进行细致的保养维护，才能保证机组的正常运行并延长其使用寿命，从而为使用者创造更多的价值。
离心风机的气动噪声的产生存在多种因素，风机进口气流的不稳定流动与叶轮之间的相互作用 ;流道内气流在叶片界面上分离产生涡流 ,涡流分离产生涡流脱离噪声 ;叶轮流道出口气流突然扩散产生的气体稀疏形成的噪声 ;高速流道与蜗舌之间相互作用产生噪声。减少流场的不稳定性和不均匀性是降低噪声风机的关键所在 ,偶极子对风机噪声起主导作用。要降低风机紊流噪声 ,一般采用在叶片进、出气位置加整流装置的方法。在叶片进、出气位置加整流装置可使风机叶轮进气口气流均匀 ,出气口涡流脱落的强度减弱 ;而在叶道内设置导流装置则可使叶道内流动的主气流的一部分能量转移到边界层上 ,促使边界层稳定而不易分离。合理设计管路 ,采取合理的风机调节方式 (如改变转速法、轴向轴流器法、改变动叶角度法 ) ,尽可能不采用闸门调节法。
许多不同类型的风机在许多不同应用程序都可以使用。这些应用是成功的，如预期工作时，风机和系统必须既在结构上以及从性能的角度来看兼容。此信息将作为风机选型过程的一部分。
主要应用注意事项
风机可以给如清洁或污浊的空气，常温或高温，烟雾或气体控制，低或高侵蚀等封闭的矩阵的浓度降低提供指导，但在在选择过程中，应注意通用的应用特点。这些特点虽然不是具有所有的包容性，但是，他们的确存在一个良好的起点，一个成功的应用。
DEFINED主要考虑因素有哪些？
风机类型
1，螺旋桨风机：螺旋桨风机可能有很多不同的叶片形状和叶片数。它们一般具有相对小的集线器。它们可以或不具有一个壳体。外壳在面板，以孔的形式存在。该面板被安装在一个壁上，使得空气不会从排出再循环回到入口。压力是正常的，具有很高流速的静态压力小于1英寸。这些风机是最适合的流通空气，是从/到大的空间供应和排出干净空气。
2，离心式翼型（后倾）：这些风机是最有效的离心设计。静态效率峰值在80％左右，并出现60％左右的递送。其性能特性曲线是稳定在一个很宽的范围。而且，风机马力曲线是严禁超载。风机设计适用于所有形式的控制方法。它主要适用于清洁空气的应用，但可以处理非粘性粉尘状颗粒。由于应力的考虑，这样的设计能通过800°F，这是最适合用于通过III类中等速度（高达13.5英寸WG）和适宜的温度。
标签: 风机应用
本文链接: 风机应用（FA/126-08）（一）
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屋顶风机厂家，下面太阳集团和大家一起讨论： 上一篇: 选型系统的影响（二） 下一篇: 选型系统的影响（二） 发表评论 取消回复
异形非标风淋室的组成部分：
标准风淋室由大箱体（风机、过滤器安装于此箱体内）
小箱体（双吹风淋室此侧安装喷嘴，数量与大箱体一致）
顶板（安装内嵌式照明灯）
内底板（不锈钢砂板）
风淋室双门体
其它配件：过滤器，风机，智能电路板，喷嘴，照明灯。
本文链接: 异形非标风淋室的组成部分
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悉,7月12日华电铁岭镇西堡风能场第一台风机一次并网成功。华电铁岭镇西堡风电场工程是华电新能源公司在辽宁省开发建设的首个风能项目,一期建设规模为4.8万千瓦,该项目于2009年底核准并开工建设。在参建各方的共同努力下,该项目如期实现了并网发电的目标,也为推动华电新能源事业在辽宁地区的发展做出了积极贡献。
鼓风机规格:EHS-329(三相交流电50HZ/60HZ),功率:750W/850W,最大风量:2.4立方米/分/2.9立方米/分,电压:200-240V/220-240V(3.7A/3.9A),346-415V/380-480V(2.14A/2.25A),具有:低震动.高风压.体积小.重量轻.低噪音.新设计.免保养.寿命长等特点.
适用范围：
塑料,金属,化工,印刷机械,矿业,电器设备,医疗设备,各式燃烧机,包装,环保养殖业通风机业等等。
适用于工业吸尘；印刷吸着；粉粒体输送；残布处理；畜粪发酵瀑气；洗净后吹干；印刷强制干燥；干燥用气刀；裁纸机气垫；瓦斯重油喷燃；烟气吹吸；电解液搅拌；洗瓶机吹干；冲床机；洗车吹干；焚化炉； 传票输送；纸布条吹送；养殖池氧气补给；制书本机；真空脱水；织布机吸丝；照相制版；网版印刷机吸着；烫布机；牛乳纸盒充填机；豆腐机械；加工物保持；工事现场；焊接废气吸取；瓦斯分解等等
特点：
1.安装容易
高压鼓风机配备齐全，可随时安装与使用，供压缩空气或用于抽真空，也可任意安装于水平或垂直的方向。
2.可靠性高
与其他厂牌做比较时，在高压力的范围堪称一枝独秀。因此当使用情况变化时，机器仍可安全运转。除了叶轮之外，高压鼓风机没有其他动作，因此可靠性之高几乎免维修。设计卓越的高压鼓风机使用独一无二且散热良好的精密外侧轴承，因此它具有下列优点：高压缩比；轴承运转温度低；润滑油脂寿命长；保养容易。
3.低噪音
高压风机低噪音马达直接运转，在加上一体式的销音设施，因此噪音极低。
4.无油无污染
叶轮旋转时，不与任何部分零件接触，免润滑，因此可保证百分之百无污染。
5.最高品质
以台湾高压风机公司专业制造经验，最精密机械设计加上慎重电机配合标准仪器测试，使用所有零件均能达到最高品质要求，运用标准IP54，F级与马达效率高，故障极少，马达与鼓风机之间有轴封分离，预防异物进入。同时为确保功能效果，每一台鼓风机在出厂前均经过严格测试。
在需要24小时照明的地下车库,一次性投资几十万元,就能获得免费使用20年的太阳能照明系统,节约用电近5500万度。在高交会上,深圳华侨城都市娱乐投资公司与深圳市均益安联光伏系统工程公司正式签约,将在占地125万平方米的欢乐海岸项目应用均益安联自主创新的国家级专利项目“太阳能光伏”应用系统,打造一个深圳最大的太阳能停车场,每年可节约电量270万度,减少碳排放2150吨。
停车场采取传统照明方式耗电量巨大,若采用太阳能供电照明,提供能源的太阳能电池板总面积仅约600平方米,安装在园区购物中心屋顶,“一套设备使用期限是20年,根据计算,20年中这套太阳能照明系统可以节电5430万度,减少碳排放4.3万吨。”
据介绍,目前深圳约有地下车库约4000万平方米,每年耗电约达16亿度,如果其中20%采用太阳能直流使用LED照明的技术进行改造,每年节约3.2亿度电,减少碳排放约达250万吨。
离心压缩机叶轮顶部间隙对性能有很大影响，多年来一直是叶轮机械研究的难点与热点 [1-7] 。 Hathaway 等人 [3] 、 Gao 等人 [4] 分别采用试验方法和数值方法研究了 NASA LSCC 半开式叶轮的内部流场，分析了不同间隙大小对叶轮性能的影响。 Engin [5] 采用商用软件 Fluent 研究了不同间隙尺寸对级性能的影响。 Backman 等人 [6] 研究了半开式叶轮轴向间隙尺寸对级性能的影响。 Yoon 等人 [7] 则研究了径向间隙对离心叶轮性能、级性能和级稳定性的影响。
因为离心叶轮内部流动非常复杂，并且受试验手段的限制，叶顶间隙的研究一般采用数值方法 [3-5] 。公开文献对顶部间隙研究中，叶顶间隙一般采用从叶轮进口到出口恒定大小的形式 [3-5] 。由于现实中的安装问题以及运行过程中叶轮和机壳的热膨胀和工质压力随径向增大，从叶轮进口径向间隙到叶轮出口轴向间隙尺寸的大小通常是变化的。本文采用数值方法研究了 7 种从叶轮进口径向间隙到出口轴向间隙线性减小叶轮顶部间隙形式半开式叶轮的气动性能、出口气流角、顶隙泄漏量和叶轮损失；同时为与恒定尺寸叶顶间隙对比，同时采用叶轮进口径向间隙和出口轴向间隙尺寸的平均值作为恒定叶顶间隙尺寸进行数值模拟。分析结果对了解离心式叶轮顶部间隙形式对半开式叶轮性能的影响提供参考。
1 计算方法
计算采用模型为 NASA LSCC 叶轮 [3] ，为三元直线元素成型半开式后向叶轮，基本几何及流动参数如表 1 所示。计算采用的从叶轮进口径向间隙到出口轴向间隙尺寸线性降低的分布形式见表 2 ，恒定叶顶间隙计算顶隙尺寸见表 2 中第 4 行。
表 1 叶轮基本几何参数和运行参数
D 1 /mm
D 2 /mm
b 2 /mm
b 1 /mm
Z
β 2 / （°）
q m0 / （ kg/s ）
n / （ r/min ）
870
1524
141
218
20
35
30
1862
表 2 计算间隙分布形式
叶顶间隙分布
Case A
Case B
Case C
Case D
Case E
Case F
Case G
进口径向间隙 t in /mm
3.85
6.00
8.00
10.0
6.00
8.00
10.0
出口轴向间隙 t out /mm
1.30
1.30
1.30
1.30
2.54
2.54
2.54
平均间隙 t a vg /mm
2.58
3.65
4.65
5.65
4.27
5.27
6.27
无量纲平均间隙 t avg /b 2 /%
1.825
2.587
3.295
4.004
3.026
3.735
4.443
流场计算采用商用计算软件 CFX ，利用叶轮对称性，采用单叶道进行流场计算，叶轮上下游适当延长。 NASA LSCC 叶轮设计间隙为 2.54mm ，无量纲间隙为 1.8% 。计算时设计间隙单叶道网格节点总数约 32 万，改变间隙形式时间隙尺寸增大，采用了更多网格数，网格节点总数约 42 万。设计间隙时的计算网格如图 1 所示。
计算采用理想气体空气，对流项采用高阶迎风格式；紊流模型采用k-ε两方程模型，壁面采用 Scalable 壁面函数法。边界条件给定如下：进口给定总温总压边界条件，出口给定质量流量；叶片及轮盘等固体壁面给定无滑移壁面边界条件，机壳设定为静止壁面。计算收敛判据设置为 RMS 残差小于 5×10-7。
2 计算结果分析
2.1 计算预测性能与试验结果对比
为验证计算模型，在设计间隙时计算了 5 种流量工况，分别为设计流量的 66.7% 、 83.3% 、 100% 、 117% 和 133% 。按照文献 [3] 中计算叶轮效率和压比的位置，采用质量流量加权平均方法对计算结果进行数据处理，并考虑轮盘摩擦损失后 [8] ，预测的叶轮多变效率与试验结果对比如图 2 所示。在计算的流量范围内，计算结果与试验结果符合较好，说明了计算模型的正确性。
2.2 不同间隙叶轮性能对比
图 3 和图 4 给出了设计流量下线性减小间隙和恒定间隙叶轮效率和压比的对比。图 3 和图 4 横坐标表示叶轮进口径向间隙和出口轴向间隙平均值除以叶轮出口宽度的无量纲间隙尺寸，图 3 纵坐标表示叶轮多变效率，图 4 纵坐标表示叶轮出口与进口总压之比；每一个大写字母代表一种间隙分布，其含义参考表 2 ，菱形代表恒定间隙。
图 3 表明，在相同的流量工况下，间隙平均值增大，线性减小间隙形式和恒定间隙形式的叶轮效率均降低，这与文献 [4-7] 结论一致。对于出口轴向间隙较小的 A - D 4 种形式，当叶轮进口径向间隙增加，但进、出口间隙之比小于 3 时，叶轮效率下降比较平缓；而进、出口间隙之比大于 5 时，叶轮效率下降速度加快。对于出口轴向间隙比较大的 E - G 3 种形式，进口径向间隙增加，叶轮多变效率基本线性下降；但下降斜率比叶轮出口轴向间隙较小的 A - D 形式在进、出口间隙之比大于 5 时更为平缓。这就造成了虽然 G 点的平均间隙尺寸大于 D 点，但是 G 点叶轮效率高于 D 点。线性减小间隙与相应的恒定间隙相比，除了在 A 和 D 两种情况，其他 5 种情况线性减小顶隙形式叶轮效率均高于对应的恒定间隙分布形式。
图 4 表明，在流量相同的工况，出口轴向间隙较小的 A - D 4 种形式，进口径向间隙增加，但进、出口间隙之比小于 3 时，与设计点相比，压比有所降低，而后又升高，在进口径向间隙增大到进、出口间隙之比为 4.6 时，压比达到最高，而后随进口径向间隙增加逐渐降低。对于出口轴向间隙为 2.54mm 的 E - G 3 种形式，随着叶轮进口径向间隙的逐渐增大，压比降低； E - G 3 种形式叶轮进、出口压比绝对值低于 A - D 4 种形式。与效率分布相似，除了 A ，其他 6 种间隙形式均高于对应的恒定间隙叶轮的压比。
从上面分析可知，进、出口平均间隙大小对叶轮效率影响比较大，而对叶轮压比影响比较明显。而叶轮出口轴向间隙对叶轮压比的影响比较大，进口径向间隙对压比影响较小；这与文献 [6] 结论相符。同时，除了进口径向间隙和出口轴向间隙相差不大时，或者相差很大时之外，从叶轮进口到叶轮出口线性减小叶顶间隙形式优于从叶轮进口到出口恒定间隙形式。
2.3 通过叶顶间隙质量流量对比
图 5 给出了不同间隙分布形式通过叶顶间隙的泄漏质量流量。横坐标表示与图 3 相同，纵坐标表示通过叶顶间隙的泄漏质量流量，图中各种符号含义与图 3 相同。
可见，无论出口轴向间隙较小的 A - D 4 种间隙形式，还是较大的 E - G 3 种间隙形式，随着间隙平均值逐渐增加，通过叶顶间隙的泄漏质量流量线性增加， A 点除外，但是线性变化间隙形式泄漏量低于恒定间隙泄漏量。这说明间隙分布形式对通过叶顶间隙的泄漏质量流量影响较小，泄漏流量主要取决于平均间隙尺寸。
2.4 叶轮出口绝对气流角对比
图 6 为间隙形式 G 、 C 、设计间隙和 G 点对应恒定间隙 6.27mm 叶轮出口周向平均绝对气流角沿展向分布。图中横坐标表示从轮毂到机壳的无量纲长度， 0 对应于轮毂， 1 对应于机壳；纵坐标表示叶轮出口气流方向与径向的绝对出口气流角。
从图 6 可见，在设计间隙下叶轮出口沿展向气流出口绝对气流角分布比其他两种情况更加均匀。对于 G 所对应的间隙形式，距离轮毂 5 % ～ 45% 的区域，绝对气流角明显增大，但是低于恒定的 6.27mm 间隙形式；而距离轮毂 55 % ～ 80% 的区域，绝对气流角有所降低。这说明平均间隙尺寸增加，线性变化顶隙形式沿展向叶片负荷分布趋向不均匀，其中距离轮毂 5 % ～ 45% 的区域的叶轮负荷增大，而距离轮毂 55 % ～ 80% 的区域受叶顶泄漏流动的影响负荷降低；恒定间隙时负 荷分布更加不均匀。形式 C 与 G 相比， G 在 5 % ～ 45% 的区域高于 C 点，而 55 % ～ 80% 的区域 G 稍低于 C 。这必然促进叶轮内部二次流的强度。
2.5 叶轮出口损失对比
图 7 给出了设计间隙、 C 、 F 、 4.65mm 和 5.27mm 间隙形式叶轮出口静熵的分布。叶轮旋转方向为从右向左。从图 7 可见，压力面与机壳之间的角区静熵较高，这与文献 [4] 计算结果一致。 C 形式和 F 形式相比， F 对应的叶轮出口轴向间隙增大，高静熵区域面积增大,水帘厂家，静熵绝对值增加，叶轮内部损失增加；恒定间隙 4.65mm 和 5.27mm 的趋势与上面相同。线性减小间隙与相应的恒定间隙对比，恒定间隙叶轮内部损失较大。
3 结论
进口径向间隙和出口轴向间隙的平均值对叶轮效率、叶顶间隙泄漏量和叶轮出口损失影响比较大，而对压比影响较小；叶轮压比主要取决于出口轴向间隙。随着间隙平均值的增加 ，沿展向叶片负荷分布趋向不均匀，其中距离轮毂 5 % ～ 45% 的区域的叶轮负荷增大，而距离轮毂 55 % ～ 80% 的区域受叶顶泄漏流动的影响负荷降低。线性减小间隙形式与对应的恒定间隙相比，线性减小间隙形式优于恒定间隙，尤其在叶轮轴向间隙较小时。
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