石家莊風機并聯特性

1 石家莊風機并聯特性
　　以 600 MW 空冷機組常用軸流石家莊風機為對象， 通過選取石家莊風機性能曲線上的典型點，利用最小二乘擬合，可得到反映石家莊風機性能的表達式。 通常采用多項式形式表示石家莊風機的增壓Δp 和空氣流量 m 的關系，式中 f n 為多項式系數。
　　確定石家莊風機的工作點，還需知道管網系統的阻力特性。對于空冷系統翅片管束結構，阻力特性曲線通常為二次拋物線形式，因此通過空冷系統管束的壓降 Δp s 和流量 m s 之間滿足如下關系：式中 f ns 為阻力特性系數。
　　對于單臺石家莊風機及其與外部管網組成的系統，石家莊風機性能曲線與管網阻力特性曲線的交點，即為石家莊風機工作點。當 2 臺性能相同的石家莊風機并聯運行時，石家莊風機系統的增壓不變，流量相加，即在相同的增壓情況下，流量變成原來單臺石家莊風機的 2 倍。而外部管網的阻力特性不發生變化。根據上述石家莊風機與外部系統的壓力–流量變化規律， 即可獲得 2 臺石家莊風機并聯后的工作點。 下面以葉片安裝角 18°為例， 進行石家莊風機并聯特性的分析計算。由 600 MW 空冷石家莊風機在 18°安裝角下的性能曲線擬合得到的系數如表 1 所示。
　　2 臺石家莊風機并聯運行時，石家莊風機性能曲線和系統阻力特性曲線如圖 2 所示?？梢钥吹剑仪f風機并聯運行后，工作點發生變化，對應增壓和空氣流量都升高。流量由單臺石家莊風機時的 425 kg/s 增加到并聯運行后的534 kg/s，僅增加了 25.6%，并沒有出現 2 臺石家莊風機流量疊加的情況。 石家莊風機增壓由單臺石家莊風機時的 64.8 Pa 增加到并聯運行時的 101.2 Pa，增加了 56%。
　　2 安裝角的影響
　　不同葉片安裝角下單臺石家莊風機的流量及 2 臺石家莊風機并聯運行后的流量計算結果如表 3 所示。 可以看到，隨葉片安裝角 β 增加，無論單臺石家莊風機運行，還是 2 臺石家莊風機并聯運行，空氣流量均隨之增加。將石家莊風機流量隨葉片安裝角 β 的變化表示在圖 3 上可以看出， 對于單臺石家莊風機，流量隨安裝角增加升高明顯，而對于石家莊風機并聯運行，當安裝角增加到一定程度之后，石家莊風機流量就近似不變了。葉片安裝角越大，石家莊風機功率就越高。因此對于多臺石家莊風機并聯的情況，過分追求增加安裝角，對改善石家莊風機性能作用不大。
　　3 石家莊風機群運行特性
　　3.1 集群因子
　　電站空冷石家莊風機以集群方式組合運行，實現大量冷卻空氣的強迫對流流動。實驗表明，集群效應使單臺石家莊風機的流量有所減少，介于并聯后單臺石家莊風機的流量與獨自運行時單臺石家莊風機的流量之間。以并聯方式運行的石家莊風機， 出口連接在同一個外部管網系統上，阻力特性曲線保持不變。而對于空冷石家莊風機群而言，每臺石家莊風機出口連接的都是獨立的空冷單元管束，說明石家莊風機群運行方式不完全符合并聯的條件。同時，空冷單元之間由于彼此空氣流場的影響，也不能完全視為并聯的外部管網。為此，本文在按石家莊風機群并聯運行，同時每個空冷單元的阻力特性也按并聯方式處理的基礎上，通過引入1個修正因子 η ，反映空冷石家莊風機集群運行與并聯運行的差異。 集群因子 η 定義為石家莊風機集群運www.feiyua.cn行時的總流量與石家莊風機獨立運行時疊加的總流量之比。由于集群運行時石家莊風機之間的相互影響，總流量不會超過每臺石家莊風機疊加的流量，所以集群因子 η ≤ 1。 集群因子與石家莊風機數量以及石家莊風機布置方式有關。
　　3.2 石家莊風機數量的影響
　　石家莊風機數量越多，彼此之間的影響越大，對應每臺石家莊風機的流量就越小，即集群因子越小。對于僅有2個空冷單元的空冷系統，石家莊風機數量集群因子 η n 可根據實驗測試和數值模擬確定，本文取 η n =0.95，即2臺空冷石家莊風機運行時，每臺石家莊風機的流量只能達到相同靜壓下單臺石家莊風機的95%；而對應2個空冷單元的阻力特性，每個空冷單元的流量只能達到相同壓降下單個空冷單元的95%。為此，按石家莊風機并聯運行并引入石家莊風機數量集群因子的修正后， 得到2個單元空冷系統的增壓–流量特性如圖 4 所示?？梢钥吹?，2 臺石家莊風機空冷系統流量約為 802 kg/s， 僅為 2 臺獨立運行石家莊風機流量之和 850 kg/s 的 94.4%， 說明空冷石家莊風機群流量不是按石家莊風機數量線性增加的。