AN型引风机可调前导叶结构优化改造

摘 要：河北国华定洲发电有限责任公司一期工程2×600MW机组静叶可调式轴流引风机采用可调前导叶调节技术，由于设计和装配原因，风机在运行过程中，其可调前导叶出现振动、卡涩、叶片崩裂现象，严重影响风机运行的可靠性，危及机组的安全、稳定运行。针对这一状况，技术人员从可调前导叶的结构和安装工艺等方面分析了前导叶易发问题的原因，制定可行的改造方案对其叶片结构加以改造，从而有效地控制了叶片卡涩、振动现象，极大地提高了风机运行的可靠性，保证了机组的安全、稳定运行。

关键词：轴流引风机；前导叶；卡涩；技术改造

1.引言

国华定洲发电有限责任公司一期工程为2*600MW燃煤机组，每台炉风烟系统配用2台AN37e6（V19+4°）+KSE型静叶可调轴流引风机，该风机是成都鼓风机厂引进德国KKK公司专利技术生产的单级静叶可调式轴流风机，国华公司600MW～1000MW火力发电机组广泛采用此类型风机作为锅炉引风机或增压风机使用，且效果良好，在全国享有很高的声誉。近期，因AN型风机静叶装配在运行中易出现静叶叶片芯筒侧凸臼从圆臼中脱出，造成静叶在运行调节中振动、卡涩甚至脱落的潜在隐患，从而影响风机出力及机组安全。

2 引风机设备概况

2.1 静叶可调轴流式引风机结构简介

国华定洲发电有限责任公司一期工程每台炉配用2台AN37e6（V19+4°+KSE）型静叶可调轴流引风机，其结构采用的是单个叶轮前、后均设置导叶的结构形式，风机工作时，气流由风道进入风机进气箱，前导叶可转动调节运行工况，后置导叶固定，对从叶轮流出流体的圆周分速度进行校直，将气流的螺旋运动转化为轴向运动，并在扩压器内将气体的大部分动能转化成系统所需的静压能，从而完成风机的工作过程。风机主要部件有：进气箱、集流器、进口轴向导流门、叶轮、转子、轴承箱、中心筒、后导叶、机壳、扩压器、进出口膨胀节等【1】。

2.2 技术参数

风机性能参数（脱硫工况）和配套电机参数如表1、表2.

3 可调静叶常见问题及原因分析

3.1 可调前导叶结构及工作原理

引风机的风量调节由安装在风机叶轮上游的可调前导叶完成，前导叶叶片两端固定，布置在引风机壳体外侧，其外端由前导叶轴承座固定，内部装有轴承可以实现自由转动。在引风机壳体内侧，前导叶轴端上的凸臼与中芯筒上的圆臼配合，可以实现定位和转动【2】。

运行过程中叶片通过电动执行机构给定一个合适的角度来实现气流调节，并在-75°（关闭）～+30°（全开） 范围内调整每种定向旋流可以得到不同的通风容量，从而实现无级风量调节。可调前导叶主要装配有：执行器机构、执行环、叶片、可调静叶轴承座装配、铰接组件、旋臂组等（如图1）。

3.2 可调前导叶常见问题

a、前导叶叶片振动。尤其是在引风机低负荷运行过程中，其振动尤为明显，严重时甚至造成前导叶轴承座出现裂纹，叶片与调节限位装置连接锁母松动，影响叶片自由调节；

b、静叶叶片芯筒侧凸臼从圆臼中脱出或相互刮蹭，造成静叶在运行中调节卡涩；

c、前导叶叶片固定螺栓处开裂，降低叶片强度，影响叶片开关角度及风机安全运行，进一步造成叶片脱落隐患；

d、轴承座、圆臼及凸臼3 点轴线不同心，导致前导叶叶片转动时有偏磨现象。

3.3 原因分析

根据结构图1可知，AN37e6（V19+4°+KSE）型轴流风机前导叶是悬臂连接固定的，其顶端由3颗螺丝与调节机构连杆固定连接，而另一端靠近芯筒，但未与芯筒有任何固定连接，且原设计结构圆臼与凸臼接触面小，长时间的磨损，将导致靠近芯筒端叶片脱出，使叶片一端完全失去支撑，在长时间的气流激振下进而发生叶片振动、卡涩、前导叶叶片固定螺栓处开裂、甚至叶片脱落等严重事件【3】，所以以上常见问题均是由凸臼与圆臼部位磨损后进一步深度恶化而来，而轴承座、圆臼及凸臼3点轴线不同心，是造成凸臼与圆臼磨损的重要原因，所以要解决以上问题，在根本上是要解决圆臼与凸臼不发生脱节，使叶片两端都得到可靠支撑。

4 技改措施

根据上述分析可知，加强前导叶根部支撑是解决以上问题的根本。于是改造方案如下：

a、叶片的凸臼需插入前导叶芯筒，以此来增加凸臼插入圆套的深度（插入长度约69mm），以增大叶片根部的承力面积，确保凸臼在运行中不会脱出；

b、由工程技术人员现场对轴承座、叶片、圆臼及凸臼3点进行校核、测绘，保证三者的同轴度，在完成凸臼与圆臼部分的定位后，在芯筒部位进行打孔，植入圆臼与凸臼，并进行焊接（图2），两者间隙2mm，使圆臼对凸臼进行有效限制定位，防止叶片震颤【4】；

c、检查前导叶轴承座、旋臂组，及时更换短轴及轴承以保证其转动自如；检查铰接组件是否有松动现象。

5 结语

引风机可调前导叶改造后，引风机轴承座、圆臼和凸臼3 点轴线在同一中心上，圆臼与凸臼间隙达到厂家的工艺要求，有效控制了风机运行时可调前导叶叶片震颤、卡涩问题，防止了叶片脱落潜在事故的发生，极大地改善了风机运行工况，提高了引风机可靠性，保证了机组安全稳定运行，达到了改造的预期目标。

参考文献：

[1] 杨诗成，王喜奎.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，2004，139

[2] 洪源渤，马传魁，薛祖绳. 通风机总体结构参数优化设计[J] .流体机械，1989，18 （1）：23-27.

[3]冷杰，张磊，张铁军.锦州发电厂6 号炉引风机改造及试验研究[J].东北电力技术，1999，20 （5）：25-29.

[4]闫云龙，武善业，王斗. 风机及系统运行与维修简答[M].北京： 机械工业出版社，2004

作者簡介：

郭雪涛（1983.07-），男，籍贯：河北省邢台市，学历：本科学历，工程师，研究方向：电力工程。endprint