轴流通风机喘振和振动
原因分析及处理方法
江苏省电力试驻研究所囊狱正
＜ 针对引进的轴流通风机发生叶片断裂事故现象和新装风机振动偏大情
况，分析了喘振扣振动产生的原因，夼鳝了所采取的措施。
生置词：轴流通风机摄动
概述
华髓南通电厂２×３５０ＭＷ机组系弓Ｉ进国
外成套机组，锅炉为加拿大Ｂ＆Ｗ公司制造
的亚临界自然循环炉，每台锅炉配备两台轴
流式液压控制动叶可调型送风机，叶轮有
１２片螺栓固定的铝质叶片，送风机的出口风
道装有带肋片的蒸汽盘管式暖风器。在叶轮
前进１３处安装一个彼得曼管（Ｐｅｔｅｒ ｍａｉｌ）
用米指示风机的喘振，风机的两个轴承上装
有振动探头用来指示和保护送风机
轴流式送风机主要特性：
叶轮直径２０７０ｒａｍ
主 轴锻造
轴 承球型滚柱
风 量１５４．３ｋｇ／ｓ（温度 ℃）
出口风压２５ ７３Ｐａ
风机最高效率８６呖
转 速１４９０ｒ／ｍ｛ａ
电机功率７５５ｋＷ
＝、遂风机产生喘撮的
１．喘振产生的机理
轴流通风机的叶片是流线型的，在零冲
角下，它们的阻力主要为表面摩擦力，而绕
翼型的气流保持其流线形状。随着冲角的增
５６一
大，在叶片后缘附近产生涡流，而且气流开
始从上表面分离。随着冲角增大，分离点向
前移动，在升力增加的同时，尾部涡流变
宽，阻力增加。当冲角增至某一临界值时，
气流在叶片背部的流动遭到破坏，升力减
少，阻力却急剧增加，风压迅速降低。此时
产生的现象为 脱流 。因此产生喘振主要
是冲角增大所致。发生冲角增太只有两种情
况，一种情况是动叶角度很小，在启动初
期，风机动叶开度由零变大时在某一角度下
会产生喘振现象，从窟动现场风机的声音变
化和振动值上可以判别，但一般喘振较轻
微·而运行时间很短，不会产生危害。另一
种情况，动叶角度较大时，因风道阻力增
加，风量降低·轴向进口流速降低，使气流
与叶片之间形成较大的冲角，当流量再降
低，冲角达到甚至超过临界冲角。会产生脱
流现象。
２．喘振事故发生的经历
１号炉子】９８９年９月８日移交电厂试生
产，１］月１］目机组带负荷２５ＭＷ运行，Ａ，
Ｂ两台送风机并列运行，其动叶开度６０嘶左
右，对应角度＋１０ ，动叶控制置“手动 。
２２：２０送风机出口风压降低且波动，２２：
２８送风机Ａ振动Ａ，Ｂ，ｃ（测点布置觅圈
１）三点均报警，振动保护动作。２３：ｌ０试
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●
启动送风机Ａ，启动后振动保护立即跳闸，检
查发现一只动片在距叶根Ｊ／４高度处横向断
开，其他严重受损，风机检修全部更换新叶
片 １．９９０年６月１８日１５：Ｏ０机组约带２００ＭＷ
负荷，风机振动保护动作，检查发现叶片断
裂，现象类同。
３． 产生喘振原固的分析
根据喘振产生的机理，现场的情况非常
吻合第二种情况，送风机出Ｈ风遭上裴有很
密的带肋片盘管暖风器，因Ａ进风机轴承池
密封较差，经常发生漏油情况，使油粘附在
暖风器上，加上送风机入口风罩较矮，地面
灰尘多，垂直上方的输煤带上经常漏煤，暖
风器基本被灰尘、煤粒堵塞，造成送风机动
叶开度很大而流过其风量很小，送风机较长
耐间处于不稳定工况区运行，叶片疲劳断
裂。从叶片断裂面的金属试验亦得到证实，
在断裂面上有６０％长度为疲劳损坏，剩余的
４０嘶被控断。
送风机Ａ暖风器清理后和事故前运行参
数记录如表１。
裹Ｉ
三、试运行中振动傍太的原凰分析
１．轴对中差
２号炉送风机Ａ安装时，风机轴对中偏
心达】】０ ｍ，浮动轴承处轴向北偏２９０ｐ．ｍ，
试运行时浮动轴承油温升比固定轴承高
２０℃，其轴承温度接近报警值８５℃，运行时
振动Ａ：８．５ｍｍ／￣，Ｂ： 他．５ｍｍ／ｓ，Ｃ：
ｌｌｍｍ／ｓ，都超过规定值（７ ｍｍｌ／ｓ）。经停
图１ 轴流式进厢札轴予测扳和压力刹点布置图
机处理，重新校正，再次启动，浮动轴承的
油温升比固定轴承还低，浮动轴承的振动下
降。
２．叶轮不平衍
１号炉送风机Ａ新更换的叶片，其图纸提
供的重量与实际叶片重量枢差较大，不平衡
合力ｌ ４克，方向在第』２号叶片顺时针ｌ２。，
经过现场动平衡试验其不平衡相位在第】２－ｇ－
叶片对应韵第６号叶片顺硼针一４ 处，在第
６号叶片的轮毂上加重１９０克，使其原外壳
的振动２１ｐ￣ｍ下降到５．５１ｘｍ，动平衡前后轴
振动数据见表２。从动平衡的结果看，叶轮
寰２ 动平衡前后振动值
重量不平衡是引起送风机振动的根本原因，
实际现场试验充分证明了这一点。
２号炉送风机 Ｂ囡制造厂出厂时未
做好动平衡，试运行对均发现其振动较大，
经过动平衡试验，送风机振动都符合规定要
求，其结果见表３。
３．轴承不稳固
送风机轴承不稳固引起轴承振动主要指
上、下轴承座的联接要紧固，轴承与轴承座
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裹ｊ 风机试转擐动值
振 动 值
册平衡
Ａ『Ｂ『Ｃ
ｒａｍ／０ 重量ｇ
１６ ｌ ｌｏ ｌ ｑ ０
送尻机Ａ
１ ｊ １．２ ｌ １．５ ４３７
９
『 ｎ ｌ ６ ０
道风机Ｂ
ｌ— ｝ｚ．ｓ ３３５
的间隙应小于１００￣ｍ，试运行中外方对其要
求不严，发现上轴承座与轴承间隙达３００￣ｍ，
轴承有滑动的痕迹，停机时打磨上轴承座
面，使其间隙缩小至１００ ｍ，径向振动减
小。
４． 叶片与外壳问侏过小
解决叶片与外壳相互摩擦引起轴振，关
键是保证叶片与外壳间隙不应过小，外方规
定叶片与外壳问咏最小不得低于１．６５ｒａｍ。
四，风机的热工保护
轴流送风机的启停和热工保护均由网络
９０计算机开环控制，除设置风机轴承温度，
电机定子线圈温度，电机轴承温度，油压
外，针对轴流送风机特点设计了一套完整的
喘振保护措施，并安装三只振动探头，测量
其固定轴承径向、轴向振动及浮动轴承径向
振动 下面就喘振保护原理介绍如下（尉２
—３）。
一５８一
图２ Ｆ１（ｘ）匝数
＊■Ｔ＾
罔３ Ｆ２（ｘ）函数
根据联邦德国＂ＴＬＴ－－ＢＡＢＣＯＣＫ公司
提馔的风机特性曲线，某流量对应一个压
力，此压力如大于送风机实际运行压力３９２
Ｐａ时，则判别为喘振，发出报警。另外根
据其流量对应动叶开度，如风机风量在５０一
Ｚ００Ｔ／ｈ时其动叶开度限制在２５％以内，如
大于２５啼则强制关闭至２５％。
图４被得曼营示意图
因为风机喘振时，动计入口静压有正脉
冲产生，根据此原理，制造厂还在动叶．ｋｔｌ
处安装一个彼得曼管，见图４所示，测量其
风压，如此风压超过不失速运行最高正压
５ｇ０Ｐａ时，判断风机喘振，立即跳闸（图５）。
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图５被得曼管压力
告作（译）者
在广大作（译）者及读者的大力支持下，本刊已经编辑出版并发行了１００期，在此向广
大作（译）者表示诚挚的谢意！并向广大读者致意！
为提高刊物的质量，除了正确的选题以外，提高刊物原稿的质量（不是指内容上的内在
质量，而是与编辑出版有关的质量），则是其中的重要环节之一。
因此，本 于１９９０年第５期５５页上，刊出了“关于提高原稿质量及稿件著录格式的说
明 ；１９９０年第２期６３页，刊出了“稿件中常用计量单位的正误析 。请广大作（译）者在
撰（译）稿时参阅。
对广大作（译）者的通力合作，表示深切的谢意！
本刊鳊辑部
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