轴流式风机失速的产生及其控制

摘要：在影响风机运行的众多因素中，失速是一个较为特殊的因素，它的出现会对风机设备造成损伤，并间接影响到所在系统的稳定运行。在对风机工作原理和失速现象进行分析的基础上，提出合理匹配风机的通流量和压升等因素，并且在多台风机并列运行时进行合理均衡，可以有效避免风机进入失速区，在监控方面提出对失速进行可靠的状态监测，并在控制逻辑上设置合理的联锁保护，试运情况表可以减少失速的出现并把失速带来的后续影响降到最小。

关键词：轴流风机；失速；控制；联锁保护

影响风机安全运行的因素有很多，比如配用电动机的轴承温度、线圈温度，主电机的电气开关速断、过负荷、接地等各项保护，风机润滑油站、液压油站的油压、油温等，风机轴承振动，风机失速等等因素。而风机失速又是其中一种较为特殊的影响因素，它是一种不稳定的运行工况，对于风机的设备安全及锅炉岛系统稳定有很大危害。失速现象在出现后将使烟风通流动力剧降进而引发烟风系统压力场的巨大扰动，导致锅炉燃烧急剧恶化甚至灭火，它同时会对风机本体的叶片造成损伤，客观上体现在风机电流下降，风机振动有所增大，烟道有时会有喘振现象伴随发生。

1 风机失速的产生原因

轴流式风机的工作原理是利用旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能。风机叶轮安装在其筒形壳体内，当叶轮旋转时，流体自轴向流入，在叶片叶道内获得能量后，再经导流器轴向流出，轴流式风机适用于大流量、低压力的场合，火力发电厂中送风机、引风机常使用。

轴流式风机运转过程中，气流顺着导叶流动，作用于导叶叶片的有两种力，即垂直于流线的升力与平行于流线的阻力，当气流完全贴着叶片呈流线型流动时，这时的升力大于阻力。当气流与叶片进口形成正冲角，且此正冲角达到某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，冲角超过临界值时，边界层受到破坏，在叶片背面尾端现现涡流区，即所谓“失速”现象。冲角远大于临界值时，失速现象更严重，流体在流道内的流动阻力增大，能头降低。

风机失速的发生有规律可循，实际生产运行之中的每一台风机均有其即定的工况特性，在工作区域超出稳定工作区后，即易发生失速，稳定工作区和失速区可参见其性能曲线，动叶可调式轴流风机的性能曲线是一相对平缓的马鞍形曲线，而静叶可调式风机的性能曲线波动起伏较大。

2 风机失速的运行控制

由风机的性能曲线图我们可以看出：在一定的气流通流量Q下，管路阻力越大，风机出口风压越高，风机运行越接近于不稳定工况区；在系统阻力情况不变的情况下，风机出力越小，风机运行点越接近不稳定工况区。