动叶可调轴流式风机叶片断裂的原因分析

　　b）A引风机失速区域比制造厂家提供的大，实测的风机失速界限线位于厂家提供的风机性能曲线失速界限线的右下方，当风机流量为250 m3／s时，其不失速的最高全压为4．4 kPa降至3．85 kPa，降低了550 Pa；当风机全压为3．6 kPa时，其不失速的最小风量由173 m3／s增加到206．7 m3／s。
　　c）当1号炉两台引风机在机组负荷290 MW以下运行时，处于该型风机的稳定运行区域，而实际上A引风机的运行已非常接近失速区。
3．3　1号炉引风机的运行特殊性
　　从1号炉引风机实际运行工况的试验可知，当引风机在靠近失速区域运行时，气流压力脉动幅值明显增加且频率减小，当动叶角度为30°，脉动频率为139 Hz时，其幅值达1．6 kPa，这不仅使叶片的作用力增加了1倍，重要的是139 Hz的频率恰好为叶片固有频率的2倍，它可以使叶片共振而损坏叶片，当风机失速时，气流压力脉动幅值达2kPa以上，叶片的动力值明显增加，局部应力集中，最终导致叶片薄弱处（如根部）疲劳折断或叶片固定螺钉松动，在叶片力作用下螺钉本身疲劳而被扭、剪断，导致叶片损坏。因此，轴流风机在这样的状况下运行势必会导致叶片的断裂。通过对1号炉A、B引风机的运行数据分析，由于A引风机流量比B引风机小，A侧烟气系统阻力又高于B侧达300 Pa以上，其本身实际失速区域又大于设计值，使A引风机更接近失速区运行，形成了A引风机运行的特殊性。
4　防止引风机叶片断裂的对策
　　从分析叶片断裂的原因可知，要防止叶片断裂，首先要解决叶片的材料问题，其次是防止引风机长期在失速区运行。
4．1　对叶片进行改造
　　改造叶片，以提高风机整体抗振能力。改造的新叶片需满足以下两点要求：
    a）必须满足原设计和实际运行工况要求；
　　b）在150～170°C温度下长期运行，叶片组织性能稳定。
　　根据这两点，通过对国内同类引风机叶片的调研后，采取了双管齐下的攻关战略，既选用锻铝叶片，又选用优质铝－铜系铸铝叶片。新叶片与原设计的ZL402叶片的主要性能对比见表2。从1998年10月开始，使用新型叶片后，出现过ZL201 A叶片防磨层脱落情况，但没发生叶片断裂事故。从使用效果看，锻铝叶片无论在外观、制造工艺、表面线型、平衡性和耐磨性等综合性能均优于铸铝合金叶片。
现从它们的主要特征和使用效果来分析：
    a）锻铝合金
　　热态下塑性较高，易锻造、冲压，叶片的外观、表面线型最好。延伸率和冲击韧性高，针孔和疏松可消除，强度较高，但有晶间腐蚀倾向。抗拉、抗振、耐磨，外观、表面线性好，安装后丹麦进口叶片不用做动平衡，风机运行中稳定性好，未发生叶片断裂。