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，专人注意吸风机画面，一旦发现吸风机电流偏差大于10A，立即解除自动，手动调节。

建议增加吸风机电流偏差大报警，便于运行人员及时发现异常工况。

2. 吸风机发生喘振的原因是通风系统阻力增加造成的。

如：回转式空预器堵灰，风道系统档板误动等。

针对这种现象采取一定的措施：提高风道系统档板的可靠性。

加强空预器吹灰。

加强空预器差压的监视和分析，差压超过1.1Kpa，检查空预器换热元件，及时进行高压水冲洗或碱洗。

3. 吸风机发生喘振后，必须正确处理。

应及时关小喘振风机动叶，直至消除喘振，也要及时关小另一台风机动叶，防止超电流运行，导致事故掉闸或损坏设备。

一旦发现风机振动或轴承温度达到紧急停运条件，必须马上停止运行。

确认两台风机运行正常后，方可投入自动调节。

结论：运行人员应加强对运行参数的监视和分析，对烟风系统的参数心中有数，对不同的负荷下，风机的电流，动叶的开度，烟气侧的流量，风机入口的压力，空预器烟气侧的差压进行分析，发现问题，及时正确处理。

在事故处理过程中，应同时注意其它画面设备的监视和调整，防止负压摆动造成锅炉灭火。

防止风机喘振保护原理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。

旋转脱流的发生只决定叶轮本身叶片结构性能、气流情况等因素，与风道系统的容量、形状等无关。

旋转对风机的正常运转影响不如喘振这样严重。

风机在运行时发生喘振，情况就不相同。

喘振时，风机的流量、全压和功率产生脉动或大幅度的脉动，同时伴有明显的噪声，有时甚至是高分贝的噪声。

喘振时的振动有时是很剧烈的，损坏风机与管道系统。

所以喘振发生时，风机无法运行。

轴流风机在叶轮进口处装置喘振报警装置，该装置是由一根皮托管布置在叶轮的前方，皮托管的开口对着叶轮的旋转方向，如图5－19示。

皮托管是将一根直管的端部弯成90°（将皮托管的开口对着气流方向），用一U形管与皮托管相连，则U形管（压力表）的读数应该为气流的动能（动压）与静压之和（全压）。

在正常情况下，皮托管所测到的气流压力为负值，因为它测到的是叶轮前的压力。

但是当风机进入喘振区工作时，由于气流压力产生大幅度波动，所以皮托管测到的压力亦是一个波动的值。

为了使皮托管发送的脉冲压力能通过压力开关发出报警信号，皮托管的报警值是这样规定的：当动叶片处于小角度位置（－30°）用一U形管测得风机叶轮前的压力再加上2000Pa压力，作为喘振报警装置的报警整定值。

当运行工况超过喘振极限时，通过皮托管与差压开关，利用声光向控制台发出报警信号，要求运行人员及时处理，使风机返回正常工况运行。

为防止轴流风机在运行时工作点落在旋转脱流、喘振区内，在选择轴流风机时应仔细核实风机的经常工作点是否落在稳定区内，同时在选择调节方法时，需注意工作点的变化情况，动叶可调轴流风机由于改变动叶的安装角进行调节，所以当风机减少流量时，小风量使轴向速度降低而造成的气流冲角的改变，恰好由动叶安装角的改变得以补偿，使气流的冲角不至于增大，于是风机不会产生旋转脱流，更不会产生喘振。

动叶安装角减小时，风机不稳定区越来越小，这对风机的稳定运行是非常有利的。

防止喘振的具体措施：1）使泵或风机的流量恒大于QK。

如果系统中所需要的流量小于QK 时，可装设再循环管或自动排出阀门，使风机的排出流量恒大于QK. 喘振报警装置2）如果管路性能曲线不经过坐标原点时，改变风机的转速，也可能得到稳定的运行工况。

通过风机各种转速下性能曲线中最高压力点的抛物线，将风机的性能曲线分割为两部分，右边为稳定工作区，左边为不稳定工作区，当管路性能曲线经过坐标原点时，改变转速并无效果，因此时各转速下的工作点均是相似工况点。

3）对轴流式风机采用可调叶片调节。

当系统需要的流量减小时，则减小其安装角，性能曲线下移，临界点向左下方移动，输出流量也相应减小。

4）最根本的措施是尽量避免采用具有驼峰形性能曲线的风机，而采用性能曲线平直向下倾斜的风机。

失速和喘振是两种不同的概念，失速是叶片结构特性造成的一种流体动力现象，它的一些基本特性，例如：失速区的旋转速度、脱流的起始点、消失点等，都有它自己的规律，不受风机系统的容积和形状的影响。

喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式，它的振幅、频率等基本特性受风机管道系统容积的支配，其流量、压力功率的波动是由不稳定工况区造成的，但是试验研究表明，喘振现象的出现总是与叶道内气流的脱流密切相关，而冲角的增大也与流量的减小有关。

所以，在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。