工廠車間通風降溫電廠鍋爐引風機故障原因分析與排除紡織空調發展

石門電廠自1995年12月和1996年1號、2號機組相繼投運以來，4臺引風機多次發生因設備問題造成引風機跳閘、鍋爐滅火、機組減負荷甚至被迫停爐等事故。引風機已成為石門電廠運行可靠性最低的主要輔機設備之一，既嚴重威脅著機組的安全經濟穩定運行，又使檢修工作量大大增加。在此對1996年2月～1998年10月引風機運行中出現的問題進行統計和分析。

從2a共發生各類事故33次（其中導致停風機處理18次，緊急停爐處理2次）情況來看，引風機設備主要存在以下3個方面的問題：

第一，引風機本體問題（占統計數的49％）。一是風機頻繁發生振動且振動值嚴重超標；二是軸承頻繁發熱；三是進、出口導葉和葉輪磨損。這些均導致軸承、葉輪、導葉等部件的損壞。

第二，引風機配用電機問題（占統計數的15％）。一是軸承軸瓦運行溫度過高；二是時有串軸現象發生；三是發現電機鼠籠轉子有斷條現象，開裂部位為導條圓弧根部和導條與銅環的焊接處。

第三，風機的電氣、熱工控制工程問題（占統計數的36％）。一是電氣開關和保護引發風機跳閘；二是熱工保護和其他連鎖引發風機跳閘；三是風機進口導葉執行機構故障引發風機負荷擺動。這些問題極易造成MFT動作使爐膛滅火、鍋爐負荷降低和機組運行的不穩定。

2　原因探析

2．1　風機振動原因分析

2．1．1　風機設計制造結構不合理

a．芯筒定位方式不穩定、不合理。芯筒既是葉輪軸承座的支撐架，也是葉輪及其軸承座中心定位的關鍵部件，芯筒中心的偏移將直接影響葉輪的對中。

芯筒中心的定位由后導葉和拉桿達成，拉桿兩端均為焊接不易變動，但后導葉卻因導葉或密封墊的更換，以及運行中導葉固定螺栓松動引起芯筒中心的變化，造成葉輪中心偏移而引發振動。

b．軸承座固定不牢靠，易松動。軸承座一端裝配葉輪，另一端靠軸承端蓋（厚度為37mm）嵌于芯筒端板上，主要依賴8個螺栓固定，但廠家設計的螺栓無防松措施，在風機運行中隨著工況的變化，容易造成螺栓的松動甚至斷裂，使軸承座下垂，導致葉輪中心改變而產生振動。

c．葉輪固定螺栓易松動。風機葉輪夾于壓板與軸端之間，靠4個螺栓緊固于軸端上，由于螺栓無防松措施，運行中易松動造成葉輪偏斜。

2．1．2　運行調整不當產生喘振

軸流風機的運行范圍是受所謂“失速線”影響的，如果風機的運行工況長時間處于風機性能曲線圖中“失速線”上方的不穩定區域，就會使風機發生喘振，如果不盡快消除或及時停機，一般只需運行30s以上就可能造成引風機及其風道的嚴重損壞。

a．單臺風機在啟動過程中，如果運行人員操作不當，把握不準，在風機達到額定轉速后，入口擋板和入口靜葉長時間處于關閉或很小的開度狀態，就極易造成失速，導致“喘振”發生。

摘要：通過多年的工作實踐總結，概述了紡織空調在設備的更新換代、空調用冷源等方面的發展歷程和運行節能措施，闡明了現代紡織空調由簡單到完善、以較小的成本不斷滿足生產工藝要求的發展方向。

現代紡織空調是隨著新中國紡織工業的發展而逐步建立起來的，其主要任務是在生產車間內創造和保持滿足一定要求的空氣條件，使車間內空氣的溫度、濕度、流動速度、含塵濃度與新鮮度能滿足生產工藝和人體舒適的要求，不因室外空氣參數和室內各種因素的變化而變化。紡織空氣調節的作用一般有兩個：其一、滿足紡織生產工藝所適合的溫度、濕度條件；其二、改善勞動條件，保護職工健康，提高勞動生產率[1]。

建廠之初，在前蘇聯的紡織空調理論基礎上，從前蘇聯引進技術，仿制其設備，初步建立了紡織企業空調工程。后來隨著社會經濟發展，生產力的逐步提高和完善，紡織空調也在不斷提高和完善。改革開放以后，伴隨著企業運作市場化，紡織工業得到了很大發展，特別是八十年代以后，我國紡織行業有了長足的進步，新工藝、新品種、新技術的大量涌現，引進技術的消化吸收、仿造、創新，加上企業利潤率促使為其配套的紡織空調改造進入了鼎盛時期。新世紀以后、特別是去年以來，“非典”困擾，紡織行業面臨原棉大幅漲價、出口退稅率降低、設備與機配件漲價、職工工資成本上漲壓力加大等不利因素，企業的利潤率下降，直接造成紡織空調的停滯甚至倒退，但這也恰好為其迎難而上、改革創新提供了動力；新的階段紡織空調如何以較小的成本不斷滿足生產工藝要求，成為一個緊迫的課題。

下面從紡織空調的發展及運行節能措施方面談談個人的看法：

1.空調設備的更新換代

1.1 風機是空調工程的核心設備，紡織空調原來使用的大多為仿蘇制Y系列軸流風機，其特點是風量小、耗電大、效率低，皮帶傳動，運行成本高，有時還會形成“煤灰紗”，影響產品質量。后來改造為FZ系列軸流風機后，電機軸與風葉直聯，不需要皮帶傳動，提高了運行效率，且為雙速風機，有高、低兩種轉速可滿足不同季節車間的需要，降低了運行成本，而且便于檢修，很快得到了推廣。這期間也出現了一些更加便于調節、節能的風機控制裝置，其一是改造為變頻調速風機，這無論是加裝變頻調速器、還是加裝無級變速調控工程，都能使調節工對風量的調節更自如、實現按需調節，并可節能；其二是運用PLC技術實現對風機、水泵等空調設備的統一控制、自動運行，使各設備的動作、運行情況完全以滿足生產需求為目標，在中樞的集中指揮下自行調節，進一步可使無人調節成為現實。但是由于這兩種改造的費用昂貴，使其廣泛應用受到了局限，所以大多是試驗性質，其實施還需要不斷改進和探討。

1.2 洗滌室是紡織空調對空氣進行加濕、去濕、降溫的主要場所，其發展也經歷了從單一順噴到順噴加逆噴到對噴形式、從雙螺旋離心噴嘴到FL旋流噴嘴的過程，最終目的是使噴出的水滴更細小，噴射角度更大，水霧的覆蓋面更大；對噴形成的水幕，使噴出的水滴利用相互碰撞變得更細、霧化程度更好，空調室橫斷面形成的水幕使空氣通過洗滌室時的熱濕交換時間更長、更充分，從而使空氣調節能力得到了提高，目前在國內這類噴排方式應用較為普遍。

1.3 擋水板由原來的四折90°鐵皮擋水板改為雙波紋玻璃鋼擋水板。擋水板的間距由原來的50mm改為30-35mm，折角由90°改為120°，由原來的平面改為波紋。這樣折角的變大更有利于減少水運動的阻力，延長了水與空氣的分離時間，擋水板間距的變小更有利于通風阻水功能的發揮，同時也減輕了檢修工的勞動強度�；仫L窗由原來的人工定時清掃改為電動或水洗的自動清掃，大大減輕了清掃的工作量，提高了清掃效果，有利于空調回風的利用，不僅節能、而且空調的效果更好。

2.空調用冷源的多元化

紡織空調用冷源最初多為自然冷源，抽取來自于大自然中的地下水（部分地區使用江、河、湖、海水），后來開始使用地下水和人工制冷的冷媒水兩種。從八十年代起，利用深井冬灌（儲存）夏用（抽�。┻@一價格低廉、效果明顯的辦法來獲取空調用冷源，改善了冷源結構，降低了冷源成本，促進了其大范圍應用和推廣。

隨著紡織工業的發展，生產工藝和操作人員舒適性對空調要求的提高，人工冷源的使用比重也逐漸增加，蒸噴冷水機組、螺桿冷水機組、離心冷水機組和溴化鋰冷水機組開始成為制造空調用冷源的主要設備。但為了減少能源消耗費用、降低企業生產成本，空調用冷源還是人工冷源為主、自然冷源補充以及分質供應。普遍的做法是，在冬季當室外溫度低于5℃時把自來水或經過過濾的空調回水灌入深井中，利用深層土壤導熱系數小的特點，把大量低溫水儲存在深井中；在夏季高溫時，將儲存在深井中的較低溫度的水提出。使大量抽取地下水導致地下位逐年下降的問題得到了解決，地下水位開始回升或保持平衡。

在分質供水、閉式循環的空調水工程方面，較低溫度的水首先送紡部如細紗等熱負荷和去濕要求高的車間空調使用，然后轉供織部車間空調降溫使用，回收后一部分經過濾再制冷降溫后，又送紡部空調循環使用；另一部分作為冷卻補充水循環使用，多余的水處理后供非飲用水用。這樣可以分質用水、重復利用，節約大量的水源。

3.節約空調用能、降低調節成本

紡織生產過程中空調消耗的主要能源為水、電、蒸汽。為了增加企業效益，降低生產成本，合理使用和節約能源是空調專業人員的一項重要任務。經過幾十年的努力，在空調運行節能及合理利用能源方面取得了一定的成效。

3.1 風機和水泵是空調調節工程的主要耗能設備，也是節能的重點。選擇合適的空調風機和水泵，盡可能減少設計富余量，避免大馬拉小車。同時把風機電機改為雙速電機，從而改變了一年四季空調風機只能有一種轉速運行的情況，實現了調節工可根據氣象天氣條件和生產工藝變化，自主控制空調設備送風量。堅持實施這種措施，可節約這部分總電耗的30%左右。在冬季或室外天氣條件允許時適當關閉多套空調設備中的少數設備，滿足車間生產的基本溫濕度需要，節能效果更佳。

3.2 布機、準備等織部車間空調由于對相對濕度的要求比細紗等紡部車間大，因此為了滿足生產需要，各企業都將空調的設備能力開足，有時還配合噴霧等局部加濕裝置，耗費大量的能源。以擁有3000臺織機的布機車間為例，空調送風設備和噴霧空壓機設備的電機功率之比為805KW（高速）/506KW（低速）:100KW，可見節能的潛力還在于空調送風設備。在目前生產車間要求不關閉噴霧的情況下，室外天氣條件允許時，適當關閉空調送風設備，同時增加送風工程內的噴霧加濕能力，既滿足了車間工藝溫濕度需要和衛生要求，又節約了大量能源，還盡最大努力避免了加濕不均勻的問題。

3.3 合理使用回風和室外風。眾所周知，合理使用回風和室外風是紡織空調節能調節和增強溫濕度調節能力的有效手段。無論是空調回風和除塵等工藝回風，還是室外風，只要有針對性地適時、合理地綜合利用不僅有益于節能，而且對控制生產車間溫濕度也大有好處。難以想象，一個不能正確使用回風和室外風的空調工程，要達到需要的溫濕度環境要付出多么大的代價！

3.4 空調用冷熱源的合理使用也是節能降耗的有效途徑。空調調節要注意多種冷熱源并用，既要注意對優質冷熱源的合理利用，又要加強對余熱、余冷等劣質、廢棄冷熱源的綜合使用。同時在政策許可的范圍內注意深井冬灌夏用等成熟的冷熱源使用節能措施的貫徹落實，實現節能降耗的目的。

3.5 在紡部工序結合工藝設備加強局部通風罩和通風管道的管理，注意其密封性與使用效果，使余熱、余濕等在不同的季節外排或回用，節省空調調節用能，且對調節能達到事半功倍的作用。

4.其他因素的影響

4.1 提高空調水工程的重復利用率。經過多年改進，各企業空調水工程的重復利用率已達到相當高的水平，分質供水、循環使用已成為較為成熟的紡織空調供水工程。但隨著地下水、特別是城市地下水的限采、禁采，地下深井水提取量減少，使用水溫較高的自來水，原來能夠根據水源溫度多次使用的空調用水，一次使用之后不得不作為機組冷卻用水，或者經過濾、消毒后送職工浴池、衛生間、綠化等非飲用水工程使用。水溫升高使其使用效率大打折扣，能源費用也會隨之有所增加。

4.2 在紡織產品市場競爭加劇、傳統紡織行業整體利潤率下降的情況下，由于空調能耗占紡織綜合能耗的30%，所以如何最大限度地減少空調能耗在紡織綜合能耗中的比例、降低生產成本，精心調節、合理使用空調設備就顯得十分重要。特別是企業產品類同，市場使各類企業都處于同一起跑線上，無論是企業整體調度、統一運作，還是車間承包獨立經營，都迫使經營者不得不認真核算生產成本，減少空調能耗成為一個重要方面�？照{運行管理也由過去的以空調溫濕度指標考核為主，逐漸過渡到以滿足生產工藝需要為主、空調溫濕度指標考核為副。伴隨著這種變化，一方面對空調相關工種的調節手段、技術水平等提出了更高的要求，使調節操作人員隨時滿足不斷變化的生產工藝等諸方面的需要；另一方面也對傳統的空調運行管理

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