在一些中小型電廠鍋爐系統(tǒng)中,除塵器常采用文丘里一水膜除塵器,由于設(shè)計和運行中的一些問題,往往造成除塵效率低于設(shè)計值、有一些細(xì)小的粉塵隨著煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)中。在北方的冬季,由于氣溫比較低,隨煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)的水蒸汽會冷卻凝結(jié),與粉塵混合在一起時形成粘度很大的灰漿,粘結(jié)在風(fēng)機(jī)葉片及葉輪前、后盤上,形成比較堅硬的灰殼并逐漸增厚。當(dāng)部分灰殼在自重和離心力共同作用下脫落時,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡即被破壞,風(fēng)機(jī)整體會產(chǎn)生振動。引風(fēng)機(jī)積灰振動不僅降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,同時對機(jī)組的安全生產(chǎn)也會造成一定的影響,嚴(yán)重時甚至需要停爐檢修,防止引風(fēng)機(jī)積灰振動成為亟待解決的研究課題。
　　防止引風(fēng)機(jī)積灰振動的途徑有3種:其一是提高麻石水膜除塵器的分離效率,減少粉塵和水滴進(jìn)入引風(fēng)機(jī)的機(jī)會,從根本上解決積灰振動問題。但由于水蒸汽會發(fā)生凝結(jié),同時也受水質(zhì)、除塵器現(xiàn)有結(jié)構(gòu)及運行人員習(xí)慣操作方式等因素的影響,一般很難實現(xiàn);其二是提高除塵器后煙氣的溫度,使煙氣溫度高于水蒸汽的露點,防止在葉片上積灰,但無論是使用煙氣旁路加溫還是使用蒸汽加溫,都需要對系統(tǒng)進(jìn)行較大的改動,這種辦法既受現(xiàn)場設(shè)備場地的限制,又受煙氣帶水量的影響,投資也比較大,實際效果也不理想;其三是允許少量粉塵及水分進(jìn)入引風(fēng)機(jī),而采取一些措施防止在轉(zhuǎn)子上積灰,避免引風(fēng)機(jī)的振動,這種方法設(shè)備簡單,引風(fēng)機(jī)改動量小,只要設(shè)計合理會取得較好的效果。本文采取的噴嘴吹掃方法就屬此類方法。
　　吉林省洮南熱電廠有三臺75t/h的鍋爐,除塵采用水膜除塵器,引風(fēng)機(jī)積灰嚴(yán)重,影響了機(jī)組的正常運行,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,同時由于積灰脫落造成引風(fēng)機(jī)振動,還存在安全隱患。
　　基于上述原因,決定對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,以減輕甚至消除積灰問題。電廠采用由東北電力大學(xué)設(shè)計研制的“防止引風(fēng)機(jī)積灰與振動裝置”,對鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,為了對改造的效果進(jìn)行評估,分析改造前后引風(fēng)機(jī)各項性能尤其是積灰和振動,進(jìn)行了試驗研究工作。
　　
　　1 引風(fēng)機(jī)改造前概況
　　
　　吉林省洮南熱電廠有三臺75t/h的鍋爐,除塵采用水膜除塵器,該除塵器除塵效率明顯低于設(shè)計指標(biāo),一些未被分離除掉的細(xì)小粉塵隨著煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)中。除塵器的氣、水分離裝置運行效果不好,致使一部分微小水滴被煙氣帶入風(fēng)機(jī)中,水分和灰塵混合在一起時,形成粘度很大的灰漿,并粘結(jié)在風(fēng)機(jī)葉片及葉輪前、后盤上,形成比較堅硬的灰殼?；覍有纬傻臅r間短、厚度大,最厚時可達(dá)30mm左右,而且在測試中我們發(fā)現(xiàn)積灰大多發(fā)生在葉片的非工作面上,在工作面上積灰較少。當(dāng)灰層脫落時,會使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡遭到破壞,軸承雙幅振動值高達(dá)0.3—0.4mm,最嚴(yán)重時達(dá)0.6—0.8mm(正常值應(yīng)在0.08mm以下),造成頻繁停機(jī)進(jìn)行人工清灰,嚴(yán)重時每周都要清灰2～3次,不僅在經(jīng)濟(jì)上造成嚴(yán)重的損失,還在安全上造成隱患,嚴(yán)重時若不及時處理可能會造成“飛車”事故。同時也大大增加了運行人員的維護(hù)工作量。
　　
　　2 防止引風(fēng)機(jī)積灰振動的工作原理及采取措施
　　
　　2.1 工作原理
　　為解決洮南熱電廠引風(fēng)機(jī)積灰振動問題,引進(jìn) “防止引風(fēng)機(jī)積灰振動裝置”,其工作原理為:對于機(jī)翼型葉片的風(fēng)機(jī),葉片在工作過程中存在工作面和非工作面。對于葉片的工作面,運行中不會發(fā)生積灰現(xiàn)象,在除塵器分離效率低時,僅會發(fā)生磨損;而對于非工作面,無論除塵器分離效果好壞,都不同程度的存在積灰,這是由于非工作面會產(chǎn)生一定的渦流區(qū),致使灰塵沉積在葉片上。潮濕的粉塵剛粘附到葉片時質(zhì)地比較松軟,經(jīng)過一段時間后,灰中的水分逐漸蒸發(fā)形成了水泥狀堅硬的的灰殼,隨著時間的推移灰殼不斷加厚,致使灰殼的局部脫落,造成風(fēng)機(jī)振動。因此,研制的積灰吹掃裝置改變風(fēng)機(jī)葉片非工作面上的渦流區(qū)的流場,通過高速氣流的動量,將剛剛粘附到葉片上的松軟積灰吹掉,防止其不斷加厚,從而可以避免風(fēng)機(jī)積灰振動。

2.2 采取的措施
　　在引風(fēng)機(jī)上加裝一組噴嘴,利用引風(fēng)機(jī)本身的壓頭將一部分煙氣吸入射流噴嘴組入口,然后再以很高的速度噴射到葉片的非工作面,葉輪每轉(zhuǎn)一周,葉片被依次吹掃一遍,通過氣流連續(xù)吹掃達(dá)到防止粉塵沉積加厚的效果,再循環(huán)的煙氣量可以調(diào)節(jié)。在實際安裝時,也可以將射流噴嘴組入口端引出風(fēng)機(jī),利用引風(fēng)機(jī)壓頭吸取環(huán)境空氣吹掃。采用后一種形式該裝置還有清除積灰的功能,當(dāng)發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)有積灰時可以在噴嘴組母管入口加入適量細(xì)砂,人為造成一種磨損的狀態(tài),用高速細(xì)砂撞擊葉片上的積灰,以達(dá)到清灰、防振的目的。
　　2.3 噴嘴吹掃裝置的主要設(shè)計參數(shù)
　　2.3.1 引風(fēng)機(jī)設(shè)計規(guī)范
　　引風(fēng)機(jī)型號:Y4--73--llNo18D
　　轉(zhuǎn) 速:960r/min
　　壓 頭:2790Pa
　　流 量:169910m3/h
　　2.3.2 噴嘴出口流速
　　理論計算流速:59.2m/s
　　實際流速:68.1 m/s
　　2.3.3再循環(huán)煙氣量
　　再循環(huán)煙氣量:0.62 m3/s
　　
　　3 測試試驗的目的
　　
　　洮南熱電廠引風(fēng)機(jī)安裝“防止引風(fēng)機(jī)積灰與振動裝置”的技術(shù)改造項目,是為了減輕甚至消除本電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)存在的積灰和振動問題,改造后性能試驗的目的就是鑒定技術(shù)改造后的效果,并對其進(jìn)行分析評價。
　　
　　4 引風(fēng)機(jī)改造后運行及試驗效果
　　
　　引風(fēng)機(jī)加裝防止積灰和振動的裝置后,其積灰現(xiàn)象基本被消除,在改造后一年的運行期間,振動現(xiàn)象基本消失,經(jīng)測
　　定振動值已降到0.02—0.04mm的正常范圍內(nèi)。停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)葉片上只有不到1mm的散薄粘灰,自加裝該裝置后沒有發(fā)生因積灰引起的引風(fēng)機(jī)事故。
　　改造后新風(fēng)機(jī)的其他性能測試試驗結(jié)果如下:
　　1)滿負(fù)荷運行時,在低速運行時擋板開度引風(fēng)機(jī)甲100%,引風(fēng)機(jī)乙50%,除塵器前氧量已達(dá)5%,表明風(fēng)機(jī)的風(fēng)量足夠,并有一定的富裕量。
　　2) 風(fēng)機(jī)試驗過程中,引風(fēng)機(jī)甲(開度100%)的風(fēng)量為169340m3/h,風(fēng)機(jī)全壓為2880Pa。
　　
　　5 結(jié)論
　　
　　通過對洮南熱電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)加裝的“防止引風(fēng)機(jī)積灰和振動裝置”的測試試驗,得到如下結(jié)論:
　　1)加裝裝置后引風(fēng)機(jī)積灰現(xiàn)象明顯減輕,長時間運行積灰保持在很薄的厚度,不會引起引風(fēng)機(jī)的其他事故;
　　2)引風(fēng)機(jī)振動幅度顯著降低,已經(jīng)達(dá)到風(fēng)機(jī)正常運行所允許的范圍;
　　3)改造后風(fēng)機(jī)的各項性能指標(biāo)仍然可以達(dá)到設(shè)計所要求的數(shù)值,沒有影響風(fēng)機(jī)效能的正常發(fā)揮。