5.4.2 对200MW及以上机组的送、引风机宜采用入口导向器加双速电机调节,且风机在低速挡运行时,应能满足发电机组额定负荷对送、引风参数的要求,并处于高效区运行。
5.4.3 对调峰机组的送风机、引风机、一次风机可采用液力耦合器、液粘调速(奥美伽)离合器和变频器等变速调节装置进行变转速调节,但选用何种变速调节装置及其调节范围,必须经过详细的技术经济比较来确定。
注:如选用变频调速装置时,风机仍配置入口导向器,变频器的容量宜根据风机TB点流量的90%(甚至更低些)工况所对应的轴功率(而不是电机额定功率)来选取。这样不仅可采用容量较小的变频器,节约投资,而且风机的调节效率最高。因为变频器本身也有损失,在风机额定流量的90%以上采用入口导向器调节的调节效率还高于变频调速调节。
5.5 所提供的基本资料
为评价各厂家对所选风机的报价,通常需厂家提供的最少资料参见附录B。
6 风机的安装
6.1 风机安装前应审查基础是否有足够的强度、稳定性和耐久性。基础的振动应在允许范围内,基础的自振频率不得大于风机和电机转速的0.3倍。
6.2 风机的安装应按照制造厂提供的安装图纸及使用说明书中的要求进行。
6.3 除风机安装后的振动限制外,风机的安装应符合DL/T 5247—1995中7.1、7.2和7.4的有关规定。
6.4 新风机安装后的振动应符合本标准9.7.1的规定。
6.5 风机进口和出口管道上的静压测点、温度测点和流量测点的布置,以及轴流式风机的失速探针的安装应严格按照设计图纸及说明书进行。
7 风机的运行
7.1 单台风机的运行 7.1.1 离心式风机
单台离心式风机一般应在最高效率点附近的稳定区域运行,如图1中的A点。这样沿着同一系统阻力曲线,当流量减小时,都能保证风机运行稳定,如B、C、D点。
不允许风机在可能导致气流脉动、机壳及进出口管道振动,甚至引起喘振的A1点左侧运行。 7.1.2 轴流式风机
对于轴流式风机,每一给定的调节叶片(动叶或静叶)角度,均有一对应于产生失速的最小流量。风机全特性曲线存在一较大的失速(喘振)区,如图2所示。如果风机选择在A点运行,则沿着不变的系统阻力曲线,流量的任何变化,风机都能稳定运行。
图1 典型离心式风机性能曲线 图2 典型动叶调节轴流式风机性
能曲线
轴流式风机应有足够的失速裕度,失速裕度可用失速安全系统k来表示,k由设计工况点和该开度下(动叶调节为动叶角度,静叶调节为调节导叶角度)的失速工况点(或最大压力点)的风量、风压按式(2)求出。在选型设计时,宜选取k>1.3。公式如下:
(2)
式中:
p、q——设计工况点的风压和风量; pk、qk——失速工况点的风压和风量。 7.2 风机的并联运行
7.2.1 离心式风机的并联运行
图3示出了两台后弯离心式风机并联时单台风机的典型并联运行曲线。两台风机并联运行时系统工作点是C点,但每台风机是在各自性能曲线的A点上运行。如果一台风机停止运行,则另一台风机的运行点将沿着特性曲线移到B点,与管路系统阻力相匹配。对于前弯风机,这时需注意监视风机的电流,以防电机超载。
停用的风机(下称第二台)再次启动时,风机的隔离门和入口调节门均应关闭,以减少启动阻力矩和启动时间。如果由于上述风门的泄漏而造成风机在启动前反转时,启动应特别谨慎(大型离心式风机特别是引风机宜配备制动或盘车装置),以防止启动时间过长而损坏电动机。通常,风机的启动时间应限制在25s以内。
当第二台风机启动并达到全速时,它将在自己的特性曲线上的F点运行,两台并联运行的风机压力应相等,实际上第二台风机是从G点开始并入系统,FG垂直距离为挡板损失。逐渐打开第二台风机的调节门,它的运行点将沿着曲线GA移动。与此同时,第一台风机的运行点将沿着它的性能曲线BA移动,直到第二台风机挡板全开,两台风机同时在A点运行时,实现两台风机的并联运行。此后,如果系统流量需要改变,则两台风机应同时进行调节。
图3 两台离心式风机并联时 图4 两台轴流式风机并联时 单台风机的典型并联运行曲线 单台风机的典型并联运行曲线
7.2.2 轴流式风机的并联运行
图4示出了两台动叶调节轴流式风机并联时单台风机的典型并联运行特性曲线。两台风机并联运行的系统工作点是C点,但每台风机是在各自性能曲线的A点运行。如果一台风机停止运行,则另一台风机运行点将沿着特性曲线移到B点,与管路系统阻力相匹配。单台风机的最大出力取决于动叶的最大角度和电动机的容量。当要启动停用的风机时,其隔离门应关闭,叶片角度(动叶调节为动叶角度,静叶调节为调节导叶角度)应调至最小。当风机达到全速,隔离门打开时,风机将在D点运行。然后将第二台风机的叶片角度调大,同时将第一台风机的叶片角度调小,此时它们的运行点将分别沿着DE和BE移动,直到E点时两台风机实现并联运行。此后,可以同步调节两台风机至所需要的工况。此时,它们的运行点将分别沿着自己的系统阻力曲线EA移动。
在任何情况下,当第一台风机运行时的压力高于第二台风机失速界线的最低(图4中S点)压力时,决不允许启动第二台风机进行并联。如需并联,则应降低第一台风机的出力,使其运行点的压力低于S点压力后再启动第二台风机进行并联。否则不仅不能实现两台风机并联运行增加总出力的目的,还可能造成两风机发生“抢风”的不稳定运行状况,甚至发生喘振,损坏风机。
7.3 风机受到高气流脉动的避免措施 为避免高的气流脉动对风机造成的危害,轴流式风机应避免所有可能的运行工况落入失速区(不稳定工况区)内运行;离心式风机应避免调节门开度在30%以下长期运行。
7.4 运行参数的控制
风机的运行参数如风量、风压、电流、轴承振动、轴承温度以及风机进口和(或)出口的介质温度等,应在控制室内有仪表显示。以便运行人员了解风机的实际工况点,避免在不希望的工况下运行。对大型风机的轴承振动和温度还应设有报警信号,所有监视仪表都应定期进行校准。
7.5 风机的定期维护检查
定期对风机进行维护检查,及时排除运行中出现的故障和异常。主要检查项目有:轴承、磨损和腐蚀程度、焊缝和铆接质量、动叶调节轴流式风机的动叶螺栓连接、油系统、积灰情况和调节机构(包括行程范围、灵活性、各调节叶片动作的一致性,以及实际开度与指示仪表的一致性等)。
7.6 编制风机运行操作规程
风机正式投运前,各电厂应根据制造厂提供的资料和管网系统的具体条件,特别是安装完毕后的一系列调整试验结果,编制出具体可行的风机运行操作规程,作为运行人员操作、检查、维护的依据。
8 风机的噪声
8.1 风机的噪声规定
风机的噪声应符合JB/T 8690的规定。通风机噪声在最佳效率工况点的比A声级LSA限制应符合表1的规定。
8.2 风机的噪声测试
风机噪声的测试方法按GB/T 2888进行。
表1 通风机噪声在最佳效率工况点的比A声级LSA限制 比A声级LSAdB ≤24 ≤27 ≤22 ≤22 ≤35 通风机型式 前向叶片离心通风机 后向板型叶片离心式通风机 机翼型叶片离心式通风机 径向叶片离心式通风机 轴流式通风机 测量位置 按GB/T 2888规定 注:达不到表1要求或对噪声有特殊要求时,应在买卖双方的合同中加以规定
8.3 降低噪声的方法
8.3.1 对直接从大气吸气的风机,可在风机进口前安装进口消声器(消声器应符合JB/T 6891的规定),并在机壳外表敷设吸声材料或(和)采用隔声罩或隔声室进行隔声处理。
8.3.2 对非直接从大气吸气的风机,可在机壳外表面敷设吸声材料或(和)采用隔声罩或隔声室进行隔声处理。
8.3.3 其他降低噪声的方法,如采取涂刷阻尼材料、装减振器等隔离振动的方法。
9 风机的试验与验收
9.1 性能试验和噪声测试
风机本身的空气动力性能试验,按GB/T 1236进行。对于大型风机,如合同规定需在制造厂内或现场进行空气动力性能和噪声测试时,应按GB/T 10178或DL 469和GB/T 2888进行。
9.2 投运前风机与系统的匹配试验 风机安装试运转正常后,应进行风机性能试验和实际系统阻力试验。以确定风机在实际系统中的性能和实际各运行工况点在该性能曲线中的位置,判断风机选择是否恰当、运行中是否会出现危险工况,以及如何避开这些可能的危险工况。
9.3 投运前失速保护装置的校正
对装有失速保护装置的轴流式风机,在正式投运前,应对其动作的准确性进行试验校正。风机投运以后还应定期进行试验和校正,保证其动作准确。
9.4 投运前的并联试验 在正式投运前,应对并联运行的风机进行并联试验(包括正式运行中可能遇到的各种并联条件),以确定正确的并联操作,避免“抢风”现象的发生。
9.5 风机性能参数的允差
9.5.1 在规定的流量下,所对应的风机压力偏差为±5%。
9.5.2 在给定转速下,工况点实际效率与给定效率之间的允差为:在接近最高效率点处为3%,在大于风机最高效率的90%范围内为5%,其余范围不作考核。
9.6 安装后的机械运转试验
每台风机安装好后需进行机械运转试验。在机械运转试验过程中,应测量各轴承的振动和温度,轴承温升稳定后的连续运转时间不得少于8h。滚动轴承的温升不得超过40℃,正常工作温度不得高于70℃,最高温度不得超过90℃。滑动轴承工作温度应不高于75℃,且不允许漏油。
9.7 风机振动速度有效值的测量
应符合JB/T 8689的规定(见9.7.2),其限制应符合9.7.1的规定。 9.7.1 振动速度有效值限制。
风机振动速度有效值vrms,在9.7.2所规定的各个测量方向和测点上测量,其值不应超出如下规定:
刚性支承:vrms≤4.0 mm/s 挠性支承:vrms≤6.3 mm/s
注:此规定比JB/T 8689、JB/T 4358及JB/T 4362的规定高一级,在与我国风机制造厂签署供货协议时,应特别提出此要求。
振动速度有效值,也称振动速度均方根值。对于周期振动(如风机在某一转速下的振动),它是指在一个周期内,振动速度瞬时值平方后平均值的平方根。其数学表达式为
(3)
式中:
vrms——振动速度有效值,mm/s;
v(t)——随时间t变化的振动速度函数,mm/s; t——时间自变量,s; T——振动周期,s。
对于单频率下的正弦波振动,v(t)=vcosωt,则按上式求出的振动速度均方根值为
v = X?
(4)
式中:
v——振动速度单峰值,mm/s; X——振动位移单峰值,mm;
ω——角频率,rad/s。
注1:刚性支承是指风机安装好后,“风机–支承系统”的基本固有频率高于通风机工作主频率。如一般风机直接与坚硬基础紧固连接。
注2:挠性支承是指风机安装好后,“风机–支承系统”的基本固有频率低于通风机工作主频率。如在特殊条件下,风机通过隔振体与基础连接。
9.7.2 轴承振动测量位置。
9.7.2.1 对于双支承有两个轴承体的风机,对每个轴承按图5所示的三个方向测量其振动值。 9.7.2.2 当两个轴承都装在同一个轴承箱内时,应按图6所示要求,在轴承箱体轴承部位测量其振动值。
9.7.2.3 当被测的轴承箱在通风机壳体内部时,按9.7.2.1或9.7.2.2的要求,预先装置振动传感器,然后引出风机外与指示器连接测量其振动值。传感器的安装方向与测量方向的偏差不得超过±5°。
9.7.2.4 当被测的轴承箱在通风机壳体内部,又无法预设振动传感器时,可在支承轴承处的风机外壳相应部位测量垂直和水平两个方向的振动值,见图7。
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