1.概况
以往锅炉的风烟系统设备主要包括送风机、一次风机、暖风器、预热器、静电除尘器、吸风机等。现在的大型锅炉环保设备的需要，配置了脱硫增压风机、脱硫岛（FGD）烟气换热器(GGH)等。使早期锅炉的“两大”(吸、送)风机逐步变为目前的“四大”（吸、送、一次、增压）风机。风机是锅炉设备中重要辅机之一，随着锅炉单机容量的增大，为保证机组安全可靠和经济合理的运行，对风机的结构、性能和运行调节也提出了更高、更新的要求。在当前电力行业飞速发展，大型机组不断投产的形势下，人们对“四大”风机的选型问题越来越关注。为此，对几种形式风机的性能以及使用情况加以比对，以便对各种风机有更进一步了解，为今后风机的选型和维护，提出了自己的看法。
2.引言
2.1华电国际邹县发电厂总装机容量为2540MW，一期、二期工程4×335MW机组分别于1985年～1989年建成投产，每台锅炉配置2台SAF28-16-1型动叶可调轴流式吸风机和2台FAF23.7-13.3-1型动叶可调轴流式送风机，送、吸风机均为上海鼓风机厂制造。
三期工程2×60OMW机组于1987年建相继成投产，每台锅炉分别配置2台美国TLT-Babcock公司生产的SAF37.5/19.0-1型动叶可调轴流式吸风机与上海鼓风机厂采用德国TLT技术生产的2台动叶可调轴流式FAF28.0/12.5-1型送风机；2台美国TLT-Babcock公司制造的1904 AZ/1155/5型双吸离心式入口静叶可调一次风机。后来改造安装的烟气脱硫增压风机选用了豪顿华公司制造的ANN-4494/2120B型动叶可调轴流式风机。
四期工程2×100OMW #7机组于2006年12月４日正式投产，＃8机组也于2007年7月5日投产。每台锅炉分别配置2台成都电力机械厂生产的AN42e6（V13+4°）型静叶可调轴流式吸风机，以及同步投产的2台ANT42e（V13+4°）型静叶可调轴流式脱硫增压风机。2台FAF19/12.5-2型动叶可调轴流式双级叶片一次风机，2台FAF28-14-1型动叶片角度可调节轴流式送风机为上海鼓风机厂制造。
2.2 离心式风机具有悠久的历史，目前不少电厂仍普遍采用它作为锅炉用风机。离心式风机结构简单，运行可靠、效率高，制造成本较低，噪音较小，抗腐蚀性能较好。现代离心式风机普遍采用空心机翼型后弯叶片，效率可高达85～92％。但是随着锅炉单机容量的急剧增加，离心式风机的容量已经受到叶轮材料强度的限制。不可能使风机的容量随锅炉的容量大幅度地增加而按相应的比例增长。而且随着锅炉单机容量的增加，离心式风机的尺寸、重量都太大了，给制造、运输、安装、运行维护等方面都带来了困难，否则只能依靠风机的台数来适应锅炉容量的增长。在这种情况下，各电厂的大容量锅炉采用轴流式风机是目前发展的主要趋势。
2.3轴流式风机是以机翼上升力理论为基础，被输送提升增压的流体沿轴向流动，故称为轴流风机。轴流式风机具有流量大，风压低的特点，所以适合于作为锅炉的输粉风机与吸风机。在我国当前电力行业飞速发展，大型机组不断投产的形势下，人们对“四大”风机的选型问题越来越关注。为此，笔者将针对本厂使用的几种形式的风机性能，结合风机制造、安装、运行、维护等方面出现的问题加以比较。
由于以上两种形式的风机已经被电厂广泛使用，对其构造、特性等就不详细叙述。
3. 入口静叶片角度可调节轴流式风机
华电国际邹县发电厂四期工程1000MW机组采用的入口静叶片角度可调节轴流式风机（以下简称静调风机）空气动力性能设计，是原联邦德国KKK公司经过五十多年的试验逐步发展起来的。从上世纪80年代末期我国引进该项技术制造了静调风机，原电力部根据我国电力工业的迫切需要向国家申报、经国家经委批准的技术引进项目，并被列为国家计委重大新产品项目。1990年制造的首批静调风机，同年通过了德国专家的质量认证，在制造质量上完全符合该公司制造质量标准。静调风机各通流部件的互相匹配、几何型线、叶轮叶片数、入口和出口导叶的叶片数、入口导叶调节转动轴线的位置、后导叶及叶轮叶片安装角度等，都是经过大量试验研究而优化。
3.1风机特点与结构简介
3.1.1静调风机是一种子午加速风机，其高性能、高效率、能避开失速区。风机结构简单，图1是风机结构简图，按照气流方向，包括进气箱、进口集流器、进口导向调节器、机壳及后导叶、转子（带滚动轴承）、扩压器等主要部件。 附图1 吸风机结构图
1—联轴器；2—入口集流器；3—入口静叶；4—叶轮；5—出口扩流器；6—轴冷风机；
7—吸风机轴系；8—吸风机壳体
3.1.2、轮毂呈锅底状，应力均匀分散，当应力在轮毂表面加速时，气流均匀接触轮毂表面，均匀加速，转子运行平稳。锅底轮毂静调风机比锥形轮毂静调风机的******效率要高出3％左右。轮毂上只有一组主叶片，重量轻，焊接量少，热影响区少，轮毂可多次重复使用，使用寿命长。同时既有倾斜角又有扭转角，压力系数高，降低叶轮线速度，提高其耐磨性。另外，其独特的叶型设计保护了叶片根部，磨损区域控制在叶尖，不会对风机安全运行构成威胁。 3.1.3、叶轮装在短轴上，叶轮重心通过三套轴承的中心，稳定性好，振动非常小，振动值≤0.04mm。轴承集中在短轴上，只承受短轴和与转子的重量，不承受风机大轴承的重量。轴承使用寿命比老式结构的轴承寿命提高了很多。叶轮重量很轻，叶轮的转动惯量也很小，相应地降低了电机的拖动负荷。比在相同参数下选用的其他形式风机的转动惯量均要小得多，且检修时叶轮无需与轴承座整体吊装。
3.1.4、静调风机机采用的油脂润滑方式润滑，不需要油站，加油方式是每隔一个月，用专用油枪加油一次，每次只需加油100克。该风机不用油站又采用的空气冷却，整台风机无油无水，便于维护，非常利于文明达标。
3.2工作原理
静调风机是一种子午加速风机，风机工作时，烟气由除尘器出来后进入风机进气室，经过前导叶的导向，在集流器中收敛加速，再通过叶轮的作功产生静压能和动压能；后导叶又将烟气的螺旋运动转化为轴向运动而进入扩压器，并在扩压器内将烟气的大部分动能转化成静压能，从而完成风机的工作过程，最后烟气排入大气。
3.3风机调节
3.3.1静调风机风量调节是由前导叶完成的。前导叶为机翼型，能在-75°～+30°范围内实现无级风量调节（该项技术为TLT-KKK公司专利），因而其调节范围宽，调节效率高；尤其是风机性能曲线的等效线呈椭圆分布且其长轴几乎与锅炉管网阻力曲线平行，因此，风机特别适合于作带调峰负荷的锅炉机组的风机。风机采用安装在叶轮上游进口导叶改变运行工况，轴向方向的气流用可以旋转的进入导叶，按照叶轮的旋转方向或其相反方向进行导向，调整每种定向旋流可以得到不同的风机容量。
3.3.2入口导叶在运行过程中可通过执行机构设定一个合适的角度来调节流体。入口导叶的行程范围可用调节限位装置分别调至-75°（关闭）和+30°（全开）予以限定。采用带遥控的执行机构来调节入口导叶，该机构的行程以不撞击导叶止块而限定的。采用带有百分刻度的电动指示仪表给出导叶位置的相应信号，应将指示仪表进行校准，使“打开100％”的点与所规定的******负荷点相重合（100％开度应≤导叶的+30°开度）。
3.4风机运行中出现及应注意的问题
3.4.1根据笔者对该风机投产一年来的跟踪观察，发现该类型风机的前导叶空心叶片由于制造工艺不精细问题，点焊处多处开焊，叶柄与中心筒相交处叶轴支撑结构过于简单粗糙而且磨损严重。加上导叶调节轮圈及连杆传动机构安装不到位，导致各静叶角度不一致与窜动，几次发生过叶片卡涩及叶柄外部的支承座断裂的故障。
3.4.2根据笔者对该类型风多年来的跟踪观察，发现由于施工安装人员受老式离心风机安装经验的影响, 新的理念没有建立,对静调风机性能还不熟悉,导致华电安徽池洲电厂、宁夏灵武电厂、山东邹县电厂的吸风机安装后，入口调节叶片的就地行程虽然限定在0～100%,而实际上风机内部入口调节叶片的行程只是在-75°～0°范围内，因此以上机组投产后均存在风机出力受限的问题，经过修整叶片电动头开关行程后恢复正常。
3.4.3 ＃7炉由于吸风机出口烟道长期正压（应该负压）运行，造成风机围带、膨胀节等设备不同程度的损坏而烟气泄漏严重，为了防爆还专门在吸风机出口烟道上加装防爆门。主要原因是增压风机入口静叶角度没有按照标准安装调试，结果只能在（-75°～0°）范围内调节，当锅炉高负荷时，由于增压风机静叶不能全开，也就出现卡脖子现象。一般情况下不加装脱硫装置，正常运行中吸风机出口烟道负压受烟囱影响，能比较稳定的维持在-6.27 Pa～-7.08 Pa之间运行。加装脱硫装置后该段系统阻力由增压风机来克服，正常运行中吸风机出口烟道负压，一般应同原来相接近。由于增压风机入口静叶差30°不能全开，所以吸风机出口烟道负压时常1000 Pa之间变化，严重时达到1600 Pa甚至2000 Pa。而静叶开度100％，电流也只能达到245A。当＃7炉大修后，在调试过程中发现两台增压风机静叶的问题，经过修整静叶角度增压风机投入运行后，发现两台增压风机静叶开度只开到88％时，电流就已达到292A，吸风机出口烟道负压也能比较正常的稳定在-1.5 Pa～-4.2 Pa之间。
3.4.4几个电厂吸风机均发生过此类故障，运行中风机振动大，超过规程规定值，根据该风机叶轮与机轴的装配工艺不同于其它类型的风机，采用那种过盈配合工艺而是属于过渡配合，容易出现故障，根据振动参数诊断为叶轮紧固螺栓松动引起振动。结果停下风机吊开上盖及叶轮侧半联轴器检查，发现叶轮端部的压盘螺栓多条松动甚至有的螺栓断裂。发现主要是安装过程中没有按规定力矩紧固压盖螺栓导致，当然螺栓的质量也可能存在问题。
3.4.5从现场设备的运行现状来看，装有两级叶片的轴流式一次风机入口风道上虽然装设有消音器，因一次风机风压高，叶片多达32只，使现场噪音达105dB以上，因此必须在机壳表面敷设隔音层或者加装隔音罩。
3.4.6由于一次风机风压高、噪音大，多次出现一次风机出口风道振裂，内部支撑及导流板等部件开焊等问题。
4.轴流式风机与离心式风机性能比较
4.1轴流式风机如采用动叶片角度可调节，则效率较高。并可使风机在高效率区域内工作，因此，运行费用较离心式风机明显降低。轴流式风机效率******可达90％，机翼型叶片的离心式风机效率可达92.8％，两者在设计负荷时的效率相差不大。但是当机组带低负荷时，动叶片角度可调节轴流式风机（以下简称动调风机）的效率要比具有入口导向装置调节的离心式风机高许多（见表1）。当机组负荷在55％左右时，轴流式风机的效率将比离心式高2倍以上。
附表1 轴流式送风机与离心式送风机运行效率与轴功率对比表

机组容量风机类型		220MW		375MW
		离心式	轴流式	离心式	轴流式
性 能 对 比	风量（m3/ min）	7400	7400	11380	11380
	风压kpa	7.80	7.80	8.75	8.75
	转速（r/min）	1150	1150	1160	1750
	轴功率（kw）	1100	1100	1858	1815
	电动机功率（kw）	－	－	2100	2000
风 机 效 率 ％	机组负荷100％	84	86	34	86
	机组负荷81％	69	83.5	－	－
	机组负荷54％	28	71	－	－
	机组负荷50％	－		25	70

通过表1可以看出，当机组负荷为100％时，轴流风机和离心风机的效率分别为80％与84％，当机组负荷降到54～50％时，轴流风机效率将比离心风机高2.53～2.81倍。