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【脱硫基础知识】增压风机(一)

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    湿法脱硫工艺系统中,自锅炉引风机来的烟气进入吸收塔中洗涤脱硫,经脱硫后送回尾部烟道进入烟囱排放。由于烟气流经原烟道、烟气烟气换热器(GGH)、吸收塔、净烟道、挡板门等阻力设备,需设置增压风机来克服整个脱硫系统设备的阻力。脱硫风机的选型、布置位置和结构型式等对满足环保要求、降低脱硫工程的造价、优化脱硫系统方案都有较大影响,是保证脱硫系统运行性能和可靠性的重要设备。

   

增压风机的工作原理

   当电机通过联轴器或带轮带动主动轴转动时,安装在主动轮上的齿轮带动从动轮上的齿轮,按相反方向同步旋转,使啮合的转子相随转动,从而使机壳与转子形成一个空间,气体从进气口进入空间。这是气体会受到压缩并被转子挤出出气口,而另一个转子则转道与第一个转子在压缩开始的相对位置,与机壳的另一边形成一个新空间,新的气体又进入这一空间,被挤压出。连续运动从而达到鼓风的目的。


    增压风机可分为静叶可调轴流风机,动叶可调轴流风机,离心风机。现在以动叶可调轴流风机为例,介绍增压风机的基本结构。

    脱硫增压风机一般为单级叶轮。风机叶片安装角可在静止状态或运行状态时用电动执行器通过一套液压调节装置进行调节。叶轮由一个整体式轴承箱支承。主轴承由轴承箱内的油池和液压润滑联合油站供油润滑。

    为了使风机的振动不传递至进气和排气管路,风机机壳两端设置了挠性联接件(围带),风机的进气箱的进口和扩压器的出口分别设置了进、排气膨胀节。电动机和风机用二个刚挠性半联轴器和一个中间轴相连接。风机的旋转方向为顺气流方向看逆时针。



风机的主要部件:

转子

中间轴和联轴器

供油装置

测量仪表

钢结构件

钢结构连接件

挠性连接和隔声装置

一、风机转子由叶轮、叶片、整体式轴承箱和液压调节装置组成。

1、主轴承箱

   主轴和滚动轴承同置于一铸铁箱体,此箱体同心地安装在风机下半机壳中并用螺栓固定。在主轴的两端各装一个滚柱轴承用以承受径向力,为了承受轴向力,在近联轴器端装有一个或二个向心推力球轴承,以承受逆气流方向的轴。

风机转子叶柄系统支承轴承润滑有油脂润滑和稀油润滑两种型式,

风机主轴承的润滑和冷却借助于轴承箱体内的油池和外置的液压润滑联合油站。当轴承箱油位超过最高油位时,润滑油将通过回油管流回油站。为防止烟气温度的影响,对主轴承箱外表面及油管进行附加冷却(密封),在风机一侧装有冷却(密封)风机。

2、叶轮

叶轮为焊接结构,较其它结构叶轮重量比较轻,惯性矩也小。叶片和叶柄等组装件的离心力通过平面推力球轴承传递至叶轮的支承环上。叶轮组装件在出厂前已进行多次动平衡。


3、液压调节装置

风机运行时,通过液压调节装置,可调节叶片的安装角度并保持在这一角度上。叶片装在叶柄的外端,叶片的安装角可以通过装在叶柄末端的调节杆和滑块进行调节并使其保持在一定位置上。调节杆和滑块由液压调节装置通过推盘推动。推盘由推盘和调节环组成并和叶片液压调节装置用螺钉连结。

液压调节装置部分外表面及其油管与轴承箱一样,由装在风机一侧的另一台冷却(密封)风机进行冷却(密封)。

二、控制仪表

1、主轴承箱的温度控制

主轴承箱的所有滚动轴承均装有温度计(热电阻(偶)温度计),温度计的接线由空心导叶从内腔引出至风机接线盒。

2、喘振报警装置

为了避免风机在喘振状态下工作,风机装有喘振报警装置。在运行工况超过喘振极限时,通过一个预先装在机壳上位于动叶片之前的毕托管(失速探针)和差压开关,向 DCS 发出报警和停机信号。要求运行人员及时处理,使风机返回正常工况运行。

3、振动测量装置

为监测风机轴承的振动,在风机主轴承箱壳体的两个连接法兰上,装有二个或以上的测振探头,并由空心导叶引出至风机接线盒,并可与 DCS 连接,作为监测、报警和停机信号。

三、钢结构件

1、风机机壳

风机机壳是钢板焊接结构。风机机壳具有水平中分面,上半可以拆卸,便于叶轮的装拆和维修。叶轮装在主轴的轴端上,主轴承箱通过高强度螺钉与风机机壳下半相连,并通过法兰的内孔保证中心对中。此法兰为一加厚的刚性环,它将力(由叶轮产生的径向力和轴向力)通过风机底脚可靠地传递至基础,在机壳出口部分为整流导叶环,固定式的整流导叶焊接在它的通道内。整流导叶和机壳以垂直法兰用螺栓联接。

2、进气箱

进气箱为钢板焊接结构,它装置在风机机壳的进气侧。

3、防护装置

在进气箱中的中间轴放置于中间轴罩内。电动机一侧的半联轴器,用联轴器罩防护。

4、扩压器

带整流体的扩压器为钢板焊接结构,它布置在风机机壳的排气侧。

四、挠性联接(围带)

为防止风机机壳的振动和噪声传递至进气箱和扩压器以至管道,因此进气箱和扩压器通过挠性联接(围带)同风机机壳相连接。

另外在进气箱的进气端和扩压器的排气端均设有挠性膨胀节与管道相连,用以阻隔风机与管道的振动相互传递。



增压风机的性能参数

主要工作参数有:流量、压头、功率、效率和转速等。

1.流量Q

 风机的流量:单位时间内风机排出的气体体积称为通风机的风量,单位为m3/s、m3/min。

2.压头p

 风机全压:单位体积气体在通风机  所获得的能量称为全压,单位为Pa。

3.功率N

 风机的功率又有轴功率和有益功率之分,单位为W。

  1)轴功率N:原动机风机轴上的功率即风机的轴功率。

  2)有益功率Na:单位时间气体自风机所获得的有用能量叫风机的有益功率。

4.效率η

   有益功率与轴功率之比值,称为效 率。

5.转速

  它是指风机轴每分钟的转数。单位为rpm


 动叶可调轴流风机效率曲线近似椭圆面,长轴与烟风系统的阻力曲线基本平行,可通过调节片角度来控制流量,在广阔的运行范围内达到流量和压力的最佳效果,在局部工况下节能效果更加显著,风机始终在高效区运行,性能优良,风机耗功少,运行费用低。但由于需要一套复杂的液压系统驱动调节机构,占地面积大,维护技术要求高。






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