杭州鋼鐵集團公司3#高爐的1 860 m
3/min軸流風機型號為AV45 - 12,進口壓力99. 56 kPa( A),出口壓力0.4 MPa(A),工作轉(zhuǎn)速7.25 kr/min,電機功率8.4 MW。由于該風機存在一個不小的不穩(wěn)定1況區(qū),因此,要達到軸流風機的安全運行,除必須保證結(jié)構(gòu)合理、制造和安裝質(zhì)量符合技術(shù)要求外,關(guān)鍵是要保證所有的運行工況點都不會落在不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi),為此,必須適當?shù)剡x擇風機參數(shù),并采用合理、科學的調(diào)節(jié)方法和啟動措施。
1 調(diào)節(jié)導葉角度,避開不穩(wěn)定工況區(qū)
3 #高爐1 860 m³/min軸流風機系前導葉調(diào)節(jié)(又稱導向靜葉調(diào)節(jié)型),其機理為:當導向葉片角度關(guān)小時,使進入葉輪的氣流產(chǎn)生與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同的同向預旋(如圖1),當風量維持不變時,即軸向分速度Va不變,導向葉片關(guān)小,使絕對速度由y變?yōu)镻,相對速度從Ⅲ降為叫’,氣流對葉片的沖角也從ay減少到a’y。,使風壓降低,從而達到調(diào)節(jié)的目的。
圖2是3#高爐1 860 m³/min風機性能曲線。從圖中可以看出,當導葉關(guān)小時,風壓性能曲線基本上是平行移動的,它們與管路特性曲線相交的工作點也隨之移動,于是就起到調(diào)節(jié)的作用,可避免風機在不穩(wěn)定I況區(qū)內(nèi)運行;當風量減小時,不穩(wěn)定工況區(qū)邊界逐漸向風量小的方向移動,若風機參數(shù)選擇恰當,也完全能避免風機在不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)運行。另外,為了避免啟動后即落入不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)運行,采取將前導葉調(diào)節(jié)到最小啟動角,即第1級靜葉為140,防喘振動閥100%全開,逆止閥100%全關(guān)閉,2只電動蝶閥全關(guān)的調(diào)節(jié)方法非常奏效。
2 “搶風”現(xiàn)象及原因分析
由于3#高爐熱風爐管網(wǎng)是聯(lián)網(wǎng)的,曾經(jīng)多次發(fā)生過嚴重威脅安全生產(chǎn)的“搶風”現(xiàn)象。所謂“搶風”是指1臺風機風量特別大,而另1臺風機風量卻特別小。即使風機的特性完全一樣,而運行表盤上的電流仍相差很大。此時,若開大“小風量風機”的風門,或關(guān)小“大風量風機”的風門,原來風量大的風機會突然跳到小風量運行;而原來風量小的風機又突然跳到大風量運行,風機的電流也跟著倒換,使得風機不能穩(wěn)定地并聯(lián)運行。風機之所以出現(xiàn)“搶風”現(xiàn)象,也是因為軸流風機存在較大的不穩(wěn)定工況區(qū)。圖3給出了2臺風機的并聯(lián)特性及其在管網(wǎng)中的工作情況。從圖3中可見,若2臺風機都在系統(tǒng)I中運行,即以Hi點為運行點,每臺風機都將在E.點運行,則“搶風”現(xiàn)象不會出現(xiàn)。但實際情況是風機是處在系統(tǒng)Ⅱ中運行。我們注意到風機的并朕特性中有一個m區(qū)域,若在此區(qū)域運行,系統(tǒng)運行點可能為礬或H3點。在凰點運行時,2臺風機尚能穩(wěn)定在B點工作。但是2臺風機的阻力稍有差別,或系統(tǒng)風量稍有波動,其結(jié)果將使系統(tǒng)處于H3點并列運行,2臺風機則分別位于E3和E。點工作。大風量的風機在穩(wěn)定工況區(qū)1作,小風量的風機則在不穩(wěn)定工況區(qū)工作,導致2臺風機出現(xiàn)“搶風”現(xiàn)象。因為平衡很容易被破壞,其結(jié)果是2臺風機的工作點互換。嚴重時可造成1臺風量過大;另l臺則出現(xiàn)倒流,且不時出現(xiàn)相互倒換,甚至造成2臺風機的電動機損壞或風機軸位移等嚴重后果。因此,在風機運行中務必杜絕“搶風”現(xiàn)象的出現(xiàn)。
3 防止“搶風”措施
對于高爐風機來說,為了消除“搶風”現(xiàn)象,在點火和低負荷運行時,可以采用單臺風機運行,待到單臺風機不能滿足負荷需要時,再啟動另1臺風機投入并聯(lián)運行。此時,若某種原因使高爐還不能滿足夠高的負荷,出現(xiàn)“搶風”現(xiàn)象,則應適當開啟人孔門和放風門,以增加通過風機的風量來消除“搶風”現(xiàn)象。但這種方法是不得已而為之的最不經(jīng)濟的方法。杜絕“搶風”的最好措施是采用科學合理的調(diào)節(jié)方法和啟動措施。