DL/T 468-2019 电站锅炉风机选型和使用导则.pdf

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  • 选择风机应提供的原始数据至少包括: a)当地大气条件: 1)大气压力: 2)干、湿空气温度: 3)空气相对湿度。 )锅炉热力计算和空气动力计算结果。 c)锅炉各典型工况下的风机参数: 1)流量(风量、烟气量): 2)风机进口侧系统总阻力(即风机进口全压)和与之对应的风机进口风道截面动压; 3)风机出口侧系统总阻力(即风机出口全压); 4)风(烟)系统总阻力(即风机压力,以往称风机全压); 5)介质温度: 6)介质标准密度(空气介质为当地湿空气的标准密度;烟气介质为风机进口湿烟气的标准密度) 注:各典型工况包括: 选型工况(TB); BMCR工况; BRL工况

    THA工况; 75%THA工况; 50%THA工况; 不投油最低稳燃工况。 组在不同负荷下年运行小时数

    iso标准一不投油最低稳燃工况。 d)机组在不同负荷下年运行小时数

    d)机组在不同负荷下年运行小时数。

    5.2风机选型参数的确定

    5.2.1基本风量按照以下要求确定

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    a)对于新建锅炉的风机,基本风量按GB50660的相关规定确定。 b)对于改造已投运的风机,其基本风量需由现场试验确定。试验工况不少于三个(在机组高、 中、低三个负荷下进行),并将试验结果换算至锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下的流量。 5.2.2基本风压按照以下要求确定: a)对于新建锅炉的风机,其基本风压按GB50660的相关规定进行计算,计算所得的风机系统阻 力宜参考同类型机组的实际运行值确定是否需进行调整。 b)对于改造已投运的风机,其基本风压由现场试验确定(风压试验应与流量试验同时进行,并通 过DCS对系统内各主要设备及有关管道的阻力进行采集)。必要时,进行测量和/或通过SIS 采集近一年内机组满负荷时风机进、出口压力值予以核对。应同时考虑风机对应系统(包括系 统中的其他设备)的改造引起的阻力变化,并将换算至锅炉最大连续蒸发量(BMCR)下的系 统总阻力确定为风机选型的基本风压。 5.2.3风量、风压裕量按照以下要求选取: a)对于新建锅炉的风机,流量与压力的裕量宜根据GB50660的相关规定选取。 b)改造已投运的风机,风机流量、压力裕量,宜在考虑改造前试验时的气候条件与当地夏、冬两 季差异、锅炉设备及烟风系统运行状况,以及机组负荷系数及煤质变化范围等因素的基础上确 定;也可参照GB50660的规定选取。

    基本风压按照以下要求码

    5.3风机转速、台数及型式的选择

    5.3.1风机转速的选择,一般情况下,一次风机宜选用4极电动机(1490r/min);送风机宜选用4极或 6极电动机(1490r/min或990r/min);引风机和脱硫增压风机的转速宜选用6极以下电动机(即最高 990r/min),对于变转速调节的引、增压风机合一的静叶调节轴流式引风机,根据参数需要可选取高于 990r/min的转速,但需满足结构强度及刚度可靠的要求。 5.3.2风机台数的选择按照以下要求进行: a)对50MW及以上机组,锅炉风机台数宜符合GB50660的相关规定(送风机、引风机、冷一次 风机每炉宜各设置2台;增压风机台数宜与脱硫装置台数相同;排粉机台数应与磨煤机台数相 同;制粉系统密封风机每炉设置2台,一运一备)。 b)对25MW级机组配套的锅炉应装设1台送风机和2台引风机,但燃油燃气负压锅炉应装设 台送风机和1台引风机。 c 对12MW级及以下机组配套的锅炉应装设1台送风机和1台引风机。 d)对50MW~600MW级机组,经技术经济论证和可靠性论证可行者,可采用每台锅炉仅设置 台送风机、1台引风机和1台一次风机。 e)视布置条件和机组设计负荷率情况,经技术经济论证可行时,引风机也可设置3台~4台。 5.3.3风机型式的选择按TB工况参数和选取的风机转速计算出所需风机的比转速,然后选取比转速最 接近的风机型式。对于给定的参数,当可以选择几种不同型式的风机时,应根据锅炉机组的年负荷曲 线、风机耗电、调节效率、设备造价、维护费用及其他因素进行综合技术经济比较来选择。不同类型

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    风机比转速参考范围见表1。

    表1·不同类型风机比转速参考范围

    5.4.1确定风机型号应遵循的原则如

    P、q 各设计工况点的压力和流量; Pk、qk 一各失速工况点的压力和流量。 b)在选型设计时,各设计工况点k值宜大于1.35,即k>1.35

    5.5风机调节方式的选择

    5.5.1对于动叶调节轴流式风机,当机组设计负荷系数低于70%,且设计转速在1000r/min以下时,动 叶调节轴流式风机宜选用双速电动机变极数调节或选用变转速装置(变频器、汽轮机驱动或其他变速 装置)调节,在机组较低负荷运行时切换或调节至低转速运行。特别注意:动叶调节轴流式风机在选 用变速的调节方式时,应取得制造厂对设备变速运行安全可靠性的保证。 5.5.2对于静叶调节轴流式风机,当机组设计负荷系数低于80%以下时,静叶调节轴流式风机宜选用 变转速装置(变频器、汽轮机驱动或其他变速装置)调节。 5.5.3对于离心式风机,一般选择入口导向器调节;为得到更佳的经济性,宜选用双速电动机变极数 调节或变速装置(变频器、汽轮机驱动或其他变速装置)调节。 5.5.4对于排粉风机(一般为离心式)通常宜选择入口节流门调节;也可选用入口调节门调节,但应 对入口门采取相应的密封和防磨措施。

    5.6风机选型的基本资料

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    制造厂应提供的基本资料要求如下: a)风机选型的必要资料,参见附录A。 b)对各制造厂所选风机进行评定时,通常需要供应商提供的最少资料参见附录B。

    1.1为避免高的气流脉动对风机造 可能弓起筛振的不稳定区域内运行 1.2轴流式风机应避免所有可能的运行 工况区域)内运行

    6.2.1两台风机并联运行时系统工作点是由每台风机各自运行点综合而成。若一台风机停止运行,则 另一台风机运行点将根据系统阻力特性的需要进行匹配。 6.2.2对于离心式前弯风机,在停运一台风机时需注意监视风机的电流,以防电动机超载。 6.2.3对于轴流式风机,单台风机的最大出力取决于动叶(或静叶)的最大运行角度和电动机容量。 当要启动停用的风机时,其隔离门宜关闭,叶片角度(动叶调节为动叶角度,静叶调节为调节导叶角 度)宜调至最小,当风机达到全速后,隔离门打开。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点压力时,不应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,使其运行点的降低至第二台失速界限压力后再启动第二台风机进行并联。 6.2.4停用的风机再次启动时,该风机的隔离门和入口调节门均宜关闭,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,无调速和软启动设备的风 机启动时间应限制在25s以内。

    6.3风机运行、维护及检查

    6.3.1风机的运行参数如风量、风压、电流、轴承振动、轴承温度及风机进口和(或)出口的介质温 度等,应在控制室内有仪表显示。对轴流式风机宜做到在线监视画面上显示风机运行工况点位于性能 曲线上的位置,以便运行人员了解风机的实际运行情况,避免风机在不希望的工况下运行。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。 6.3.2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 禽蚀程度、积灰情况、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 6.3.3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,以及安装完毕后的 列调整试验的结果,编制出具体可行的风机 操作规程,作为运行人员操作、检查、维护的依据

    7.1风机噪声的限值与测量方法

    7.1.1风机噪声应符合JB/T8690的规定。

    高效率的90%范围内为5%,其余范围不作考核。

    8.4风机振动速度的测量

    8.4.1振动速度方均根的限值

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    8.4.2轴承振动测量位置

    4.2.1对于双支承有两个轴承体的风机,对每个轴承按图1所示的三个方向测量其振动值。 4.2.2当两个轴承都装在同一个轴承箱内时,按图2所示要求,在轴承箱体轴承部位测量其振动值。 4.2.3当被测的轴承箱在风机壳体内部时,按8.4.2.1或8.4.2.2的要求,预先装置振动传感器,然后 1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大于土5°

    图1双支承风机两个轴承的振动测量位置

    图2两个轴承装在同一轴承箱内的轴承振动测量位置

    承振动测量位置图3轴承箱在风机壳体内的振动测量位置

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    辰动速度峰值(或位移峰

    9.1风机系统设计的基本要求

    9.1.1除本标准下述各条规定外,风机进、出口管道设计应符合DL/T5121的有关规定。 9.1.2风机进、出口需装设补偿器,以吸收管道系统的热膨胀及隔离振动。 9.1.3风机出口和进口需装设用于检修的可进行远方操作的隔绝风门(直接从大气吸气的风机进口除 外);隔绝风门的漏风率应小于2%;风门开关时间不宜大于45s或按制造厂规定。 9.1.4在需要两台或两台以上风机并联运行时,风机系统的设计应能使任意一台风机易于并入系统 中。为使风机便于并联,并减少因故障停用一台风机时对锅炉负荷的影响,在并联风机之间宜设联络 风(烟)道。 9.1.5风机进口管道的横截面面积既不应大于风机进口面积的112.5%,也不应小于风机进口面积的 92.5%。收敛连接管的夹角不大于15,扩散连接管的夹角不大于7°,参见附录A中图A.1。 9.1.6风机出口管道的横截面面积既不应大于风机出口面积的105%,也不应小于风机出口面积的 95%。同时要求收敛连接管的斜度不超过15°,扩散连接管的斜度不超过7,参见附录A中图A.1。 9.1.7风机进口包括过渡段的直管段长度不宜小于3倍的当量直径,否则应考虑系统效应的影响。 9.1.8风机出口包括过渡段的直管段长度不宜小于2.5倍~6倍管路当量直径,否则应考虑系统效应的影响。

    9.2.1风机安装在系统中,其进气和/或出气的条件可能偏离设计状态,将会发生风机性能的降低情 况,称为系统效应。由此产生的系统损失称为系统效应损失(SEF,Pa)。 9.2.2图4中的曲线A为未考虑系统效应时的系统阻力曲线,而曲线B为由于系统效应影响时的实际 系统阻力曲线,在相同流量下的压差就是系统效应损失(点3与点4之间的压差、点1与点2之间的 压差)。因此在风机选型时,应将系统效应损失加在系统总阻力上,否则风机将达不到设计性能(图4 中点2所示)。

    9.3.1图5示出了19条系统效应曲线,其中19条不同曲线(F、G、H、、X)对应19种不同的风 机进、出口的管路布置方式,详见9.4与9.5。 9.3.2根据风机进口或出口的平均气流速度和与管路布置方式对应的系统效应曲线,即可查出相应布 置方式对应的系统效应损失(SEF,Pa)。风机进、出口的速度根据制造厂提供的设备进口边界的截面 面积计算得出。轴流式风机的进、出口速度也可通过叶轮外径(通流面积)近似计算得出。

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    9.3.4在9.4与9.5中,给出了典型的进口与出口的管道布置方式及对应的系统效应曲线。若一个系统 中包括多个产生系统效应的布置方式,那么,每种布置方式的系统效应损失应分别确定,然后相加得 出总的系统效应损失。 9.3.5图5中的系统效应曲线是按标准空气密度1.2kg/m给出的,查出或计算出的系统效应损失称为 标准系统效应损失,实际系统效应损失可按下式修正:

    9.4风机出口的系统效应损失

    9.4.1典型风机出口管道速度分布见图6,图中示出了离心式风机和轴流式风机出口不同距离处的速度 分布变化。其中,100%有效管道长度至少为2.5倍的管道当量直径。当气流速度大于13m/s时,每增 加5m/s,则管道长度需增加1个管道直径。例如,气流速度为25.4m/s时,管道长度为5倍的管道当 量直径:若为矩形管道,其边长分别为a和b,则当量直径为(4ab/元)0.5。

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    4.4.1在风机出口与弯管之间应尽可能布置 长的直管段。如果弯管必须布 曲率半径与管道直径之比不应小于1.5。 4.4.2图7为轴流式风机出口弯管布置示意图,其出口弯管的系统效应损失按照以下要求确定:

    9.4.4.2图7为轴流式风机出口弯管布置示意图,其出口弯管的系统效应损失按照以下要求确定:

    图7轴流式风机出口弯管布置示意图

    a)对于管式轴流风机,·其出口配置有2件式或4件式斜接弯管,系统效应损失可以忽略(见 7。 b)对于导叶轴流式风机,其出口配置弯管,对应的系统效应曲线示于表7。

    表7轴流式风机出口弯管的系统效应曲线

    4.4.3离心式风机出口弯管的系统效应损失按照以下要求确定: a)当弯管必须布置于离心式风机出口附近时,弯管曲率半径与管道直径之比应不小于1.5,并且 弯管的布置方式应尽可能使得气流均匀。 b)图8为单进口离心式风机出口弯管位置与方向示意图。 C)表8给出了用于估算单进口离心式风机出口弯管的系统效应曲线

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    单进口离心式风机的出口弯管布置与方向示意图

    表8单进口离心式风机出口弯管的系统效应曲线

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    d)对于双进口风机的系统效应损失,先按单进口风机的系统效应曲线确定出系统效应损失 (△p),则双进口风机的系统效应损失根据下面所列关系式计算: 1)弯管位置为A时,系统效应损失=4px1.00; 2)弯管位置为B时,系统效应损失=4px1.25; 3)弯管位置为C时,系统效应损失=△p×1.00; 4)弯管位置为D时,系统效应损失=△px0.85

    d)对于双进口风机的系统效应损失,先按单进口风机的系统效应曲线确定出系统效应损失 (△p),则双进口风机的系统效应损失根据下面所列关系式计算: 1)弯管位置为A时,系统效应损失=4px1.00; 2)弯管位置为B时,系统效应损失=4px1.25; 3)弯管位置为C时,系统效应损失=△p×1.00; 4)弯管位置为D时,系统效应损失=△px0.85。

    9.5风机进口的系统效应损失

    9.5.1轴流式风机的进口弯管

    图9为有2段和4段斜接进口弯管的管式轴流风机和导叶轴流式风机示意图,表9为其对应的 充效应曲线。

    图9轴流式风机进口管道弯管示意图

    表9轴流式风机进口弯管系统效应曲线

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    可能出现风机运行不稳定,这已由风机运行时的压力波动和声功率水平的增高所证实。由任何原因引起的风机 不稳定运行,均可能导致严重的风机结构损坏 6: 表中数据是由商用管式轴流风机和导叶轴流式风机(即静压效率为60%~70%的风机)得出。

    2离心式风机进口的弯管

    9.5.2.1进入进口的气流不均匀[见图10a)]是影响风机性能不足的常见原因。 9.5.2.2若在风机进口和弯管之间布置有导叶和/或长度适宜的直管(3个~8个直径长,据速度而定), 此时的系统效应损失不大。 9.5.2.3由于空间的限制,进口弯管可能被直接安装在风机进口处,如图10b)所示,这会造成高达 45%的风机能力损失,因此不应采用类似进口管段布置。此种情况下,宜选择带进气箱的离心式风机 (也称为径向进气的离心式风机,此时风机的进口位置为进气箱进口),如图11所示。

    图10进口管道诱发风机进口的不均匀气流

    图11带进气箱风机的进口段气流分布

    9.5.2.4图12给出了90°斜接圆形弯管的系统效应曲线,图13给出了各种方形弯管的系统效应曲 根据这些曲线和气流速度就可由图5查出它们的系统效应损失。此压力损失应加在该弯头的摩擦和 损失上。

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    a)无导叶两段斜接90°圆形弯管

    b)无导叶三段斜接90°圆形弯管

    图12无导叶不同斜接90°圆形弯管的系统效应曲线

    图13各种方形弯管的系统效应曲线

    注2:方形进口的内面积(HxH)应等于风机进口的面积

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    图13各种方形弯管的系统效应曲线(续)

    9.5.3离心式风机和轴流式风机配置的进气箱可代替进口弯管。制造厂提供的风机性能应包括进气箱 的影响,且进气箱的损失应包括在风机额定出力内。在缺乏风机制造厂的数据时,一个设计良好的进 气箱,其近似的系统效应曲线宜按图5中S或T选取。 9.5.4当空间受限不能达到良好的风机进口条件时,在进口弯管内应布置导叶(见图14)。进口弯管的 导叶型式有多种,如单圆弧叶片、多叶翼型叶片等。在计算系统总阻力时,应将导叶的损失考虑在内。

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    性能要求火 a)出力(设计最大出力、最大连续出力、低负荷)。 b)气体密度(kg/m)。 c)大气压(在工作现场)。 d)气体成分。 e)比热容比(等熵指数)。 f)进口容积流量(m/s)。 g)进口管道与风机(或连接件)连接处静压(Pa),见图A.1。 h)进口管道面积(m),见图A.1。 i)出口管道与风机(或连接件)连接处静压(Pa),见图A.1。 j)出口管道面积(m),见图A.1。 k)进出口管连接件的长度估算,见图A.1。 1)进口温度(在所有运行点上)。 m)优先选用的风机转速(r/min)。 n)扩散器的提供(有/无)。

    A.3.1旋转组件要求如下:

    A.3.1旋转组件要求如下!

    二建标准规范范本DL/T4682019

    a)叶轮的型式(轴流式、离心式) b)叶片的型式(翼型、前弯型、后弯型、后向平板、径向)。 c)防磨、防腐措施。 d)叶轮与轴的最小第一阶临界转速。 e)最小设计共振转速。 f)设计与运行的峰值温度。 g)设计温度变化的预期值。 h)极端最低温度。

    A.3.2轴承要求如下!

    a)优先选用的轴承型式(滚动轴承、滑动轴承)。 b)特殊的推力要求。 c)优先选用的轴承冷却: 1)自然冷却; 2)空气冷却; 3)水冷却; 4)带有水冷或风冷的循环冷却。 d)最高、最低循环温度。 e)可用的最高与最低冷却水温度。 f)冷却水的分析(沉积物、固体、盐分)。 g)轴承轴封。 h)温度感应装置(金属温度或油温度)。 i)振动监控装置。 A.3.3支座与底盘要求如下: a)单独的轴承支座。 b)安装在基础上的底盘。 A.3.4机壳与进气箱要求如下: a)特殊材料与最低限度仪表。 b)法兰用螺栓或用密封焊接与管网连接。 c)在机壳与进气箱上的排水孔。 d)特殊的轴封。 e)磨损腐蚀的防护。 f)进气箱的方位,旋转与排气方向。

    图A.1风机各部位置的定义

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    消防安全A.3.5联轴器要求如下

    a)联轴器的型号。 b)特殊联轴器的护罩。 A.3.6消声器要求如下: a)进口消声器。 b)出口消声器。 c)机壳的消声器。 A.3.7清洗叶轮装置要求如下: a)清洗介质要求如下: 1)空气; 2)蒸汽; 3)水。 b)可采用的清洗介质的压力与温度。 A.3.8特殊涂料的要求

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