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山东冠熙环保设备有限公司
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电厂155MW机组锅炉采用高温高压自然循环汽包锅炉。风烟系统为平衡通风方式，锅炉离心引风机，由两台风机和两台离心送风机组成。引风机为离心风机，进口挡板调节，单吸双支撑。引风机风量496800m3/h，全压6600pa，轴功率1086KW，锅炉风机厂家，设计电流146.8A，电机额定功率1250KW。增压风机流量1491480m3/h，增压风机总压力2500pa，电机额定功率1400kw。锅炉满负荷运行时，两台引风机进口挡板开度为/，风机电流为120/121A，增压风机运行电流为150A，风机无调整裕度，不能满足机组满负荷要求，负压力在t内调整。电炉是有限的。同时，增压风机故障也是锅炉MFT保护动作的原因之一，不利于机组安全稳定运行。本次引风机的力变换与反硝化、静电沉淀同步进行，将引风机进出口钢烟道整体更换，改变原有的工业水冷却方式。根据该设备的现状，提出了提高Y4-73型引风机出力的方案。在对风机电机基础和电机进行技术改造的基础上，通过改变引风机的叶轮形式和直径，增加引风机的输出，并根据原风机的输出，将引风机的容量提高1500帕。风机改造后，必须能满足机组各工况和任何工况下的风机运行要求。不会出现急停喘振。
风机采用SolidWorks三维建模软件对斜通道离心风机进行了三维建模，对整个离心风机进行了建模。由于斜槽风机叶片采用无气钢板焊接而成，为了简化网格生成，提高网格质量，采用无厚度曲面建立了离心风机的三维模型。风机的网格生成方法可分为结构化网格和非结构化网格。一般来说，结构网格计算的收敛速度是快而好的。然而，淄博风机，在一些复杂的结构中，很难生成结构化网格。在结构化网格生成过程中，边上节点的数目发生变化，往往导致相应的边节点发生许多变化。网格生成通常占用CFD分析师的大部分时间。针对这一问题，本文采用混合网格对风机进行网格划分，即结构化网格与非结构化网格相结合的方法。结构网格用于划分叶轮的叶片通道。由于叶片位于叶轮各通道的连接处，叶片为非线性结构。在划分结构网格时，往往会产生负体积。因此，采用非结构化网格划分进气道上部，高速离心鼓风机，并对靠近壁面和叶片的网格进行加密。边界附近层的厚度为0.01 mm，这确保壁上的Y 值在湍流模型要求的范围内。考虑到后期改善风机结构的便利性，叶轮与蜗壳分开啮合，并在相应的表面建立接口进行数据交换。叶轮外场计算网格为1224917壳体和1281713网格。
风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。其结构特点是整体结构紧凑，叶轮宽径比小，内、外径比小，长、短叶片分布均匀，压力系数高，流量系数小，因此常用于高压、小流量场合。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点，提出了一种改进的风机效率设计方案，并采用CFD数值计算方法进行了分析验证。
本文对风机进行改进和设计的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算斜槽风机样机的流量。数值计算结果与原始测量数据吻合较好，证明了该计算模型和数值计算方法的可行性。通过对风机不同截面的等值线和流线的观测，分析了叶轮通道内流动损失的原因。通过控制叶片吸力面边界层的分离，降低了风机的内部流动损失。针对风机内部流动状况，提出了三种不同的改进方案。在改进方案不能满足性能要求的情况下，对风机进行了重新设计。为了使风机叶片通道内的流动更加合理，根据叶轮通道截面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线形成的数学模型，并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。风机叶片的设计采用“双圆弧”成形方法，不仅简化了风机的加工工艺，而且使风机的总压力提高到5257pa，效率提高到68%。后介绍了离心风机的瞬态计算方法，分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后，风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声，远场噪声值为58dB。
