静叶可调轴流式引风机叶片断裂原因分析及对策
（内蒙古京海煤矸石发电有限责任公司，内蒙古 乌海 016000）
摘 要：引风机是燃煤机供氧的重要设备，一旦运行维护措施不当，将会出现叶片断裂的问题，对燃煤发电过程造成较大的影响。基于此，本文将从风机喘振、制造材料、疲劳损坏、频率共振等方面对静叶可调轴流式引风机叶片断裂原因分析及对策进行分析，从而保障引风机能够稳定运行，防止叶片发生损坏。
关键词：引风机；叶片断裂；风机喘振；运行监视引言：
引风机在燃煤发电中发挥着重要的作用，为了保障引风机具有良好的运行质量，需要做好叶片断裂原因的分析工作，并且采取相应的对策，对引风机叶片断裂故障采取一定的防治手段，使引风机叶片断裂故障能够被有效地控制，从而防止引风机叶片发生损坏。
1 静叶可调轴流式引风机叶片断裂原因分析
1.1 风机喘振或失速
引风机在运行过程中可能会出现风机喘振或失速现象，该现象一般是运行调节不当引起的，对引风机叶片具有严重的影响，需要避免这种现象发生，保障引风机能够稳定运行。在引风机发生调节不当时，风机叶片将会产生失速现象，甚至出现喘振，导致叶片产生较强的共振，使得叶片内部承受的应力增大。一旦应力达到一定限度后，叶片将会发生断裂，导致燃煤机运行过程不得不停止。风机喘振或失速故障现象如下：风量、风压将会无法均衡地进行供应，引风机叶片会出现振动的现象，导致引风机运行状态不稳定。因此，为了对该故障进行检查，可以从风量、风压两个方面着手，将风量、风压与正常值进行对比，对该故障形成初步的判断，进而采取有效地处理对策[1] 。
1.2 制造材料、焊接及热处理质量
制造材料对引风机叶片的强度具有较大的影响，叶片需要采用高强度结构钢，这样可以从根本上提高叶片的强度上限，保障叶片在外力作用下能够保持良好的状态，防止其发生损坏。焊接质量也会对引风机叶片的强度造成影响，一旦叶片焊接质量出现问题，将会导致焊接点处发生断裂，对引风机的运行造成较大的威胁。此外，热处理质量也是导致引风机叶片发生断裂的重要因素，主要体现在以下两个方面：一方面，为了提高引风机叶片耐磨程度，通常会在其表面涂抹耐磨涂层，防止叶片受到磨损。然而，在高温的影响下，耐磨涂层存在发生脱落的风险，导致叶片的断裂几率增加。另一方面，若是燃煤机回火温度不足，将会导致叶片承受的应力增大，进而导致叶片发生断裂。
1.3 交变应力引起疲劳损坏
引风机的风量需要时常进行调节以适应燃煤机的供养需求，对供养量进行有效地控制，保障煤炭能够稳定地燃烧。在风量调节过程中，叶片将会受到交变应力的作用，导致负荷在叶片上大量积聚，使得叶片承受的应力很不稳定。引风机调节过程分为加速和减速两种调节过程，交变应力伴随着速度变化而产生，而且速度的变化量越不均匀，叶片所承受的交变应力也就越大，为此，在对风险进行调节时，需要保障速度的增量保持恒定，并且缓慢地对引风机进行升速或降速，这样可以在很大程度上减少叶片承受的交变应力的大小，对叶片所受负荷进行有效地控制。负荷在叶片上并不是均匀分布，其分布特点为由叶片顶部到根部逐渐递增，将会导致叶片根部承受的应力增大，使叶片从根部进行断裂
[2] 。
1.4 转速频率与叶轮固有频率共振
频率共振将会导致引风机叶片发生断裂，共振通常是由于振动叠加引起的，叠加过程主要分为两种形式：一种是由固有频率引起，引风机叶片转动时，自身带有一定的振动频率，该频率可以与其它振动频率进行叠加。另一种是由转速频率引起的，在叶片发生转动时产生，可以与固有频率进行叠加，当频率共振叠加到一定程度时，将会导致叶片承受的应力超出其强度范围，进而使叶片发生断裂。引风机叶片共振叠加需要满足一定的条件，主要受到引风机的转速影响，一旦转速超过了临界值，将会导致频率共振出现，使引风机叶片断裂的风险增大。以某燃煤电厂引风机的数据作为参考，运转时固有频率为 148Hz，第一临界转速为 1300r/min，由此可得，在 0-1000r/min 转速范围内，叶片承受的频率共振处于正常水平，一旦超过了这个限度，引风机叶片由于频率共振而导致断裂的几率将会增大。
2 静叶可调轴流式引风机叶片断裂处理对策
2.1 加强运行状态监视
为了有效地避免引风机喘振和失速的现象出现，需要对引风机的运行状态进行监视，实时获取引风机的运行状态数据，如风量、风压等，从而对引风机的运行状态形成清晰的判断。运行状态监视流程如下：首先，需要将监视系统引入到引风机系统中，对引风机的运行状态实时进行采样，使其能够形成历史数据，为喘振和失速故障的分析提供重要依据。其次，需要对引风机的振动频率进行分析，将其与标准值进行对比，对喘振现象进行有效地监视，使该故障能够及时被发现。例如：风机的振动报警值为 4.5mm/s，当监视系统检测到振幅值为4.2mm/s，系统将不会产生报警；当振幅值为 4.6mm/s，将会立即产生报警，提高工作人员对故障进行处理，保障引风机喘振故障能够及时得到解决。
2.2 机组运行环境检测
做好机组运行环境检测工作非常重要，主要包含以下几个方面：
首先，需要定期对机组内部进行检测，及时对内部的杂物进行清理，使引风机内部能够保持洁净的状态，防止引风机运行过程受到阻碍，从而为引风机运行过程营造出良好的环境。其次，需要对叶片本身、焊接等进行检测，确保叶片内部结构未发生损坏，保障叶片的强度符合要求，一旦发现叶片的轻度不足，则需要及时对其进行更换，防止叶片发生断裂。另外，还需要对叶片焊接部位进行检测，对于受力较大的焊接点，需要对其进行加焊，使焊接点具有良好的稳定性。最后，需要做好耐磨涂层的检查工作，防止耐磨涂层脱落导致叶片受损程度增大，进而有效地防止叶片断裂现象出现
[3] 。
2.3 优化运行调节手段
为了降低交变应力对引风机叶片损坏的影响，需要对引风机速度调节过程进行优化，保障风量调节过程中引风机速度能够稳定变化。
运行调节措施如下：首先，需要保障稳定工作时，引风机能够匀速运转，这样可以有效地防止引风机运行时产生加大的负荷，使叶片承受的应力更加地稳定。其次，需要保障调速过程中，引风机的速度能够平稳地进行过渡，并且需要防止转速发生较大的突变，这样可以有效地避免负荷在叶片上积聚，使叶片承受的应力具有良好的稳定性。最后，需要做好速度增量的控制工作，速度增量需要保持恒定，并且小幅度进行速度调节，进而使引风机升降速过程能够稳定地变化，对交变应力的大小进行有效地控制。
2.4 完善风机安装控制
为了有效地对频率共振现象进行控制，可以采取如下措施：首先，需要合理地对引风机叶片进行安装，防止叶片存在松动问题，这样可以有效地减少固有频率的数值，使共振现象能够得到一定程度的控制。
其次，需要对转速频率进行控制，根据临界值对转速进行严格限制，将转速控制在一定范围内，这样可以对转速频率进行削弱，使共振叠加后的频率能够降低。最后，需要合理地制定引风机的调速策略，使调速系统能够自动对引风机速度进行调节与限制，将叶片转速控制在一定范围内，防止频率共振现象产生，进而避免叶片断裂现象出现。
结论：
综上所述，对引风机叶片进行断裂故障检测非常重要，可以有效地减少叶片的磨损程度，使引风机能够长时间保持稳定运行的状态，降低引风机叶片的维护次数，这样既可以节约维护成本，又能够使引风机安全运行，从而保障燃煤发电过程能够顺利进行。
参考文献：
[1]李永乐，骆贵兵，杨辉.静叶可调轴流式引风机叶片断裂原因分析及对策[J].热力发电，2021，50(04)：114-119.
[2]郭春晖，王涛，刘艺虹.超临界直流锅炉引风机叶片断裂原因分析[J].
山东电力技术，2021，48(03)：72-76.
[3]陈学进，韩纪层，林海晴.某锅炉引风机叶片断裂原因分析[J].理化检验(物理分册)，2020，56(05)：66-70.
