改善大風條件下運行性能的空冷風機和新型導風筒.ppt

改善大風條件下運行性能的 -空冷風機和新型導風筒,張國榮 江蘇中聯(lián)風能機械有限公司,一、公司簡介與空冷風機業(yè)績,核電/核工程風機 核級與非核級軸流風機 反應堆蒸汽發(fā)生間循環(huán)冷卻風機 堆坑冷卻風機 大型核級機力塔冷卻風機 核中試廠與核廢物處理風機 .,地鐵隧道風機 大型耐高溫可逆式風機 大型排熱風機 射流風機 對旋施工軸流風機 功率達350kw,靜壓4500pa,大型空冷風機 電站空冷軸流風機 機力塔風機 石化冷卻風機,大型風機設計、制造經(jīng)驗 1、1962-1968年研制成功我國第一臺大型玻璃鋼風機。 直徑為4.7米、轉速為 550rpm，至今已運行40年葉片仍完好無損。 2、1974-1976年研制成功我國第一臺冷卻塔大型玻璃鋼風機，玻璃鋼葉片使用壽命已達30多年。 3、負責國家七五、八五攻關項目“風力機復合材料漿葉研究”， 包括直徑32米風力機葉片。 4、 1984年因研制玻璃鋼葉片系列獲國家科技術進步二等獎。 5、九十年代初，研制成功核電站用“核安全級玻璃鋼大型抗震耐 高溫風機”，并出口到巴基斯坦恰?，敽穗娬?。 6、2003年完成了空冷風機的鑒定。,電站空冷風機業(yè)績 中電投山西永濟電廠60臺9.754米空冷風機 晉能集團大同熱電擴建工程32臺9.754米空冷風機 大唐臨汾河西電廠60臺9.754米空冷風機 陽泉南莊電廠32臺9.754米空冷風機 山西永皓電廠18臺9.144空冷風機 內蒙華潤金能電廠60臺9.144空冷風機 國華寧東煤矸石電廠60臺9.144空冷風機 陜西北元化工熱電工程32臺9.144空冷風機 大同煤礦資源綜合利用空冷電廠36臺9.144m空冷風機 山西汾西礦業(yè)集團綜合利用電廠提供18臺8.91m空冷風機 * 提供的5000多個大型空冷風機葉片，未斷裂過一只葉片！,大型風機全性能測試裝置 1、獲國家機械工業(yè)局科技進步二等獎； 2、可測風機最大直徑12.53m； 3、風機風量、靜壓、全壓、功率、噪聲、溫濕度等各種參數(shù)。 4、風機失速點的測試,空冷風機主要技術 整體一次性成型風機葉片(非膠接成型) 抗大風防失速風機 抗大風防失速導風筒 空冷風機葉片雙向力矩平衡 大型復合雙層吸聲導風筒技術 獲機械工業(yè)部科技進步二等獎大型試驗臺 空冷風機現(xiàn)場振動分析與平衡系統(tǒng),二、改善大風條件下運行性能的 -新型導風筒和空冷風機,自然大風對直接空冷系統(tǒng)的影響比較嚴重，在夏季高溫段遇到外界大風時，均有不同程度的降負荷影響，據(jù)相關資料介紹漳山電廠、大一電廠、大二電廠高溫時段皆因空冷系統(tǒng)受到大風影響，出現(xiàn)過機組跳閘現(xiàn)象。,目前相關研究認為除了爐后來風導致空冷島熱回流原因之外，認為外圍空冷單元在橫向大風作用下發(fā)生“倒灌”現(xiàn)象是主要原因之一。 1、迎風面空冷單元實測流量為負（08年論文集p155） 2、報道的正面有利方向來風使機組背壓急劇升高. 本研究試圖從風機本身的氣動特性角度提出一種支持觀點，分析外圍“倒灌”現(xiàn)象產(chǎn)生的空氣動力學可能原因。 提出一種大風下外圍風機消除這種“倒灌”現(xiàn)象的導風筒和風機。,1、風機倒灌現(xiàn)象與不穩(wěn)定運行區(qū),空冷模型機試驗：阻力增加過大時,葉尖部位發(fā)生了氣流倒灌,風機在失速區(qū)運行的危害性 1、風機工作點不穩(wěn)定，氣流振蕩，出現(xiàn)“倒灌”現(xiàn)象。直接導致?lián)Q熱效果的惡化。 2、風機葉片將承受較大交變氣動力載荷，根部將承受較大氣動力彎矩，可能產(chǎn)生疲勞裂紋和共振破壞。,相關標準規(guī)定： 按api661標準的第規(guī)定：為了避免風機在失速區(qū)運行，風機必須滿足通過增大葉片安裝角，可使流量有10%的增量。 美國核空氣法規(guī)asme-ag-1規(guī)定：軸流風機的最小可運行點不超過設計流量的30%。,2、大風將導致外圍風機在失速區(qū)運行,橫向風導致阻力增大 橫向風可看作通風系統(tǒng)一個阻力增量，簡易的經(jīng)驗計算公式為： p=0.5*v2 當橫向風速為10m/s，空氣密度為1kg/m3 時系統(tǒng)阻力增加50pa。 系統(tǒng)的阻力增大可能導致風機在失速區(qū)運行！,觀點一:在橫向風作用下，acc實際阻力大于二次方阻力 橫向風作用下的空冷單元阻力特性：p=1.2*(27.094*v迎1.0832)+0.5*v橫2,10m/s橫向風，二次方阻力特性 p=k*q2,觀點二：迎風面外圍風機橫向風阻力遠大于其它風機 當環(huán)境橫切風為7m/s時，空冷風機的吸入風量幾乎都來自這股橫切風，在外圍迎風面的空冷風機下方造成“擁堵”，此處空氣流速高達22m/s。（引用雙良集團發(fā)表的數(shù)模研究報告） 當橫向風速為15m/s，空氣密度為1kg/m3 時系統(tǒng)阻力增加112.5pa ，在此情況下風機必然在失速區(qū)運行。,環(huán)境風速為7m/s時，y截面速度場分布圖,環(huán)境風速為7m/s時，壓力場分布圖,推論： 外圍空冷風機單元發(fā)生“倒灌”現(xiàn)象原因之一是： 由于橫向風的擁堵現(xiàn)象，其環(huán)境橫向風附加阻力增大過多，致使風機在不穩(wěn)定區(qū)域運行！,3、本報告解決方案 -新型導風筒和空冷風機,anti-stall系列防失速增效導風筒 效果: 1、增大在環(huán)境橫向風條件下的風機靜壓，增大排風量； 2、消除風機本身“倒灌回流”現(xiàn)象，穩(wěn)定風機工作點； 3、減小葉片交變載荷，保護葉片。,失速喘振邊界線,風機靜壓,系統(tǒng)阻力曲線,風機流量,葉片安裝角,適用： 1、外圍風機； 2、中寬系列葉片安裝角超過18o / 加寬系列葉片安裝角超過15o的風機。,anti-stall系列防失速增效導風筒,dhp系列防失速大梯度空冷風機 效果: 1、葉片扭角大，壓力梯度大，性能曲線陡悄，抗大風能力強； 2、配有防失速增效導風筒消除風機本身“倒灌回流”現(xiàn)象，穩(wěn)定風機工作點； 3、出風均勻，有利于提管束上部迎面風速，緩解目前冷凝器實測風速上小下大現(xiàn)象。 4、風機集群運行時，相互影響小、集群因子高。 適用： 1、受橫向風影響較大的風機，特別適合于外圍風機； 2、需大量集群運行； 3、管束特別空易臟的場合。,0m/s，單排管acc阻力,10m/s環(huán)境風附加阻力+ acc阻力,不穩(wěn)定運行區(qū)域,hp風機,5m/s