针对某火电机组双级动叶可调轴流式送风机的实际运行效率低的问题,结合现场性能试验和模型风机试验,综合风机安装精度、出口风道和叶型设计等影响因素,找到风机性能不达标的原因,提出治理方案。研究结果表明送风机气动性能设计不达标是造成风机运行效率低、运行电流接近电机额定电流的主要原因,将原有低压叶型优化为高压叶型后,风机性能得到明显改善,达到设计性能要求,解决了机组带负荷受限问题。

以某电厂660MW机组的一次风机为例,试验研究了动调轴流风机叶顶间隙对实际失速线的影响。研究表明,叶顶间隙过大会使风机的实际失速线与其理论失速线存在较大偏差,实际失速线向下方移动,并且同时会造成较大的效率负偏差。对该试验过程进行了详细描述,并对工况点在性能曲线上的位置进行了分析,通过逼近失速试验,最终确定了风机的实际失速线位置。通过引入相关性系数,对叶顶间隙与失速点压力偏差和效率偏差的关系进行了研究。研究表明,叶顶间隙与失速点压力相对偏差的相关系数为-0.99,即叶顶间隙越大,实际失速线与理论失速线偏离越严重,实际失速点的压力负偏差也越严重;同时叶顶间隙与效率偏差的相关系数为-0.93,即叶顶间隙越大,效率负偏差越大。

在广泛调研的基础上,系统研究了风机转子及支撑系统的共振问题。以某电厂7号机组离心式引风机为例,通过现场振动测试、数值模拟及理论分析等方面对离心风机在变频调速情况下振动突然增大的现象进行了分析,发现对于变频调速离心引风机而言,在某个或几个转速发生振动突然增大的现象时,轴承座轴向支撑刚度及转子轴向共振频率(轴向摇摆disc-wobble)是影响轴向振动的关键参数。通过实践治理发现,对于这类风机转子共振现象,通过提高轴承座刚度,缩短转轴长度以及加固叶轮与转轴连接刚度等方法,能够有效地降低风机在特定转速下的轴向振动,消除共振现象,该研究结果及治理经验对于电站风机设备的转子及支撑系统共振治理有着广泛的推广意义。