改善大风条件下运行性能的空冷风机和新型导风筒.ppt

改善大风条件下运行性能的 -空冷风机和新型导风筒,张国荣 江苏中联风能机械有限公司,一、公司简介与空冷风机业绩,核电/核工程风机 核级与非核级轴流风机 反应堆蒸汽发生间循环冷却风机 堆坑冷却风机 大型核级机力塔冷却风机 核中试厂与核废物处理风机 .,地铁隧道风机 大型耐高温可逆式风机 大型排热风机 射流风机 对旋施工轴流风机 功率达350kw,静压4500pa,大型空冷风机 电站空冷轴流风机 机力塔风机 石化冷却风机,大型风机设计、制造经验 1、1962-1968年研制成功我国第一台大型玻璃钢风机。 直径为4.7米、转速为 550rpm，至今已运行40年叶片仍完好无损。 2、1974-1976年研制成功我国第一台冷却塔大型玻璃钢风机，玻璃钢叶片使用寿命已达30多年。 3、负责国家七五、八五攻关项目“风力机复合材料浆叶研究”， 包括直径32米风力机叶片。 4、 1984年因研制玻璃钢叶片系列获国家科技术进步二等奖。 5、九十年代初，研制成功核电站用“核安全级玻璃钢大型抗震耐 高温风机”，并出口到巴基斯坦恰希玛核电站。 6、2003年完成了空冷风机的鉴定。,电站空冷风机业绩 中电投山西永济电厂60台9.754米空冷风机 晋能集团大同热电扩建工程32台9.754米空冷风机 大唐临汾河西电厂60台9.754米空冷风机 阳泉南庄电厂32台9.754米空冷风机 山西永皓电厂18台9.144空冷风机 内蒙华润金能电厂60台9.144空冷风机 国华宁东煤矸石电厂60台9.144空冷风机 陕西北元化工热电工程32台9.144空冷风机 大同煤矿资源综合利用空冷电厂36台9.144m空冷风机 山西汾西矿业集团综合利用电厂提供18台8.91m空冷风机 * 提供的5000多个大型空冷风机叶片，未断裂过一只叶片！,大型风机全性能测试装置 1、获国家机械工业局科技进步二等奖； 2、可测风机最大直径12.53m； 3、风机风量、静压、全压、功率、噪声、温湿度等各种参数。 4、风机失速点的测试,空冷风机主要技术 整体一次性成型风机叶片(非胶接成型) 抗大风防失速风机 抗大风防失速导风筒 空冷风机叶片双向力矩平衡 大型复合双层吸声导风筒技术 获机械工业部科技进步二等奖大型试验台 空冷风机现场振动分析与平衡系统,二、改善大风条件下运行性能的 -新型导风筒和空冷风机,自然大风对直接空冷系统的影响比较严重，在夏季高温段遇到外界大风时，均有不同程度的降负荷影响，据相关资料介绍漳山电厂、大一电厂、大二电厂高温时段皆因空冷系统受到大风影响，出现过机组跳闸现象。,目前相关研究认为除了炉后来风导致空冷岛热回流原因之外，认为外围空冷单元在横向大风作用下发生“倒灌”现象是主要原因之一。 1、迎风面空冷单元实测流量为负（08年论文集p155） 2、报道的正面有利方向来风使机组背压急剧升高. 本研究试图从风机本身的气动特性角度提出一种支持观点，分析外围“倒灌”现象产生的空气动力学可能原因。 提出一种大风下外围风机消除这种“倒灌”现象的导风筒和风机。,1、风机倒灌现象与不稳定运行区,空冷模型机试验：阻力增加过大时,叶尖部位发生了气流倒灌,风机在失速区运行的危害性 1、风机工作点不稳定，气流振荡，出现“倒灌”现象。直接导致换热效果的恶化。 2、风机叶片将承受较大交变气动力载荷，根部将承受较大气动力弯矩，可能产生疲劳裂纹和共振破坏。,相关标准规定： 按api661标准的第规定：为了避免风机在失速区运行，风机必须满足通过增大叶片安装角，可使流量有10%的增量。 美国核空气法规asme-ag-1规定：轴流风机的最小可运行点不超过设计流量的30%。,2、大风将导致外围风机在失速区运行,横向风导致阻力增大 横向风可看作通风系统一个阻力增量，简易的经验计算公式为： p=0.5*v2 当横向风速为10m/s，空气密度为1kg/m3 时系统阻力增加50pa。 系统的阻力增大可能导致风机在失速区运行！,观点一:在横向风作用下，acc实际阻力大于二次方阻力 横向风作用下的空冷单元阻力特性：p=1.2*(27.094*v迎1.0832)+0.5*v横2,10m/s横向风，二次方阻力特性 p=k*q2,观点二：迎风面外围风机横向风阻力远大于其它风机 当环境横切风为7m/s时，空冷风机的吸入风量几乎都来自这股横切风，在外围迎风面的空冷风机下方造成“拥堵”，此处空气流速高达22m/s。（引用双良集团发表的数模研究报告） 当横向风速为15m/s，空气密度为1kg/m3 时系统阻力增加112.5pa ，在此情况下风机必然在失速区运行。,环境风速为7m/s时，y截面速度场分布图,环境风速为7m/s时，压力场分布图,推论： 外围空冷风机单元发生“倒灌”现象原因之一是： 由于横向风的拥堵现象，其环境横向风附加阻力增大过多，致使风机在不稳定区域运行！,3、本报告解决方案 -新型导风筒和空冷风机,anti-stall系列防失速增效导风筒 效果: 1、增大在环境横向风条件下的风机静压，增大排风量； 2、消除风机本身“倒灌回流”现象，稳定风机工作点； 3、减小叶片交变载荷，保护叶片。,失速喘振边界线,风机静压,系统阻力曲线,风机流量,叶片安装角,适用： 1、外围风机； 2、中宽系列叶片安装角超过18o / 加宽系列叶片安装角超过15o的风机。,anti-stall系列防失速增效导风筒,dhp系列防失速大梯度空冷风机 效果: 1、叶片扭角大，压力梯度大，性能曲线陡悄，抗大风能力强； 2、配有防失速增效导风筒消除风机本身“倒灌回流”现象，稳定风机工作点； 3、出风均匀，有利于提管束上部迎面风速，缓解目前冷凝器实测风速上小下大现象。 4、风机集群运行时，相互影响小、集群因子高。 适用： 1、受横向风影响较大的风机，特别适合于外围风机； 2、需大量集群运行； 3、管束特别空易脏的场合。,0m/s，单排管acc阻力,10m/s环境风附加阻力+ acc阻力,不稳定运行区域,hp风机,5m/s