動葉可調軸流式風機葉片斷裂的原因分析

　　b）A引風機失速區域比制造廠家提供的大，實測的風機失速界限線位于廠家提供的風機性能曲線失速界限線的右下方，當風機流量為250 m3／s時，其不失速的最高全壓為4．4 kPa降至3．85 kPa，降低了550 Pa；當風機全壓為3．6 kPa時，其不失速的最小風量由173 m3／s增加到206．7 m3／s。
　　c）當1號爐兩臺引風機在機組負荷290 MW以下運行時，處于該型風機的穩定運行區域，而實際上A引風機的運行已非常接近失速區。
3．3　1號爐引風機的運行特殊性
　　從1號爐引風機實際運行工況的試驗可知，當引風機在靠近失速區域運行時，氣流壓力脈動幅值明顯增加且頻率減小，當動葉角度為30°，脈動頻率為139 Hz時，其幅值達1．6 kPa，這不僅使葉片的作用力增加了1倍，重要的是139 Hz的頻率恰好為葉片固有頻率的2倍，它可以使葉片共振而損壞葉片，當風機失速時，氣流壓力脈動幅值達2kPa以上，葉片的動力值明顯增加，局部應力集中，最終導致葉片薄弱處（如根部）疲勞折斷或葉片固定螺釘松動，在葉片力作用下螺釘本身疲勞而被扭、剪斷，導致葉片損壞。因此，軸流風機在這樣的狀況下運行勢必會導致葉片的斷裂。通過對1號爐A、B引風機的運行數據分析，由于A引風機流量比B引風機小，A側煙氣系統阻力又高于B側達300 Pa以上，其本身實際失速區域又大于設計值，使A引風機更接近失速區運行，形成了A引風機運行的特殊性。
4　防止引風機葉片斷裂的對策
　　從分析葉片斷裂的原因可知，要防止葉片斷裂，首先要解決葉片的材料問題，其次是防止引風機長期在失速區運行。
4．1　對葉片進行改造
　　改造葉片，以提高風機整體抗振能力。改造的新葉片需滿足以下兩點要求：
    a）必須滿足原設計和實際運行工況要求；
　　b）在150～170°C溫度下長期運行，葉片組織性能穩定。
　　根據這兩點，通過對國內同類引風機葉片的調研后，采取了雙管齊下的攻關戰略，既選用鍛鋁葉片，又選用優質鋁－銅系鑄鋁葉片。新葉片與原設計的ZL402葉片的主要性能對比見表2。從1998年10月開始，使用新型葉片后，出現過ZL201 A葉片防磨層脫落情況，但沒發生葉片斷裂事故。從使用效果看，鍛鋁葉片無論在外觀、制造工藝、表面線型、平衡性和耐磨性等綜合性能均優于鑄鋁合金葉片。
現從它們的主要特征和使用效果來分析：
    a）鍛鋁合金
　　熱態下塑性較高，易鍛造、沖壓，葉片的外觀、表面線型最好。延伸率和沖擊韌性高，針孔和疏松可消除，強度較高，但有晶間腐蝕傾向。抗拉、抗振、耐磨，外觀、表面線性好，安裝后丹麥進口葉片不用做動平衡，風機運行中穩定性好，未發生葉片斷裂。