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锅炉引风机叶片磨损部位分析

[2019/3/26]

  通过对轴流式锅炉引风机叶片磨损的影响因素进行综合分析,可以得到叶片不同部位的磨损状况,图1为轴流式引风机磨损部位示意图。

图1 引风机叶片磨损部位示意

  锅炉负荷在不断变化,因此动叶片的冲蚀位置也不断发生变化,正面压力面被冲蚀的时间较长,动叶片的前缘始终处于冲蚀状态下,背面吸力面被冲蚀的时间较短,因此被冲蚀时间越长,磨损就越严重。从图1中可看到,锅炉引风机叶片正面磨损较背面要严重,这是由冲蚀时间长短决定的。

锅炉引风机

  影响叶片不同部位的磨损机理及磨损量的另一个因素是叶片不同部位冲蚀角度的变化,其变化受到诸多因素影响,高角度冲蚀磨损主要发生在叶片的前缘,叶片压力面大部分处于低角度冲蚀磨损下。锅炉引风机叶片的流线特征对叶片的冲蚀角度及磨损也起到很大的影响,叶片在不同高度上都存在一个不同的扭曲角度,在很大程度上影响了冲蚀角度的大小,可看到扭曲角度越大,冲蚀角度就越大。

  因此,在出风处的上端,如图l(a)所示,由于叶片在此扭曲角度较大,此处冲蚀角度也相应较大,该部位的磨损也应该较大,为“理论磨损区”。但在实际工况中,有时出风处的“实际磨损区”却在“理论磨损区”,之下从叶根算起叶片高度的 2/3一3/4 处,这应是与烟气质量浓度有关。

  烟气进入轴流式引风机后,沿传动轴方向前进,烟气中灰分的运动是随机的,但从宏观上看,灰分应该是沿轴向前进,轴流式引风机的机壳会将打到它上面的灰分弹开,因此在机壳附近灰分的质量浓度较之风机中部灰分的质量浓度要小,而此处正是叶片的上端,因此此处的磨损要较从叶根算起叶片高度的 1/4一3/4 处的磨损为轻。靠近叶根处的灰分质量浓度虽然较高,但这里的动叶片旋转线速度要小,这使灰分的矢量和速度大大减小,此处灰分的动能比较低,因此磨损也比较轻微。

  图2 引风机叶片磨损后的状态

  图2为不同燃煤锅炉引风机叶片磨损后的状态,从图2可看出,虽然不同叶片的严重磨损部分主要分布在正面压力面前缘进风处、出风处、上缘及背面的前缘,与前面的理论分析基本一致,但不同机组叶片的严重磨损部位及磨损程度是有所差异的,这主要取决于叶片的尺寸及形状、材质及制造方式、表面强化方法及涂层材料、引风机的转速、灰分的成分、粒度及质量浓度等因素。