大型CFB锅炉配套高压头风机技术特点与国产化趋势分析

1. 前言

旭彩网近五年来，先后有近百余台国产410t/h-450t/h高温高压或440t/h超高压再热循环流化床（CFB）电站锅炉被近50个发电厂订货。大型循环流化床锅炉的发展带动了国内配套辅机制造业的发展，使CFB锅炉配套主要辅机-高压头风机（回料流化高压风机、冷渣流化高压风机、一次风机）逐步国产化。目前国产高压风机已成功配套于大型410t/h-460t/h循环流化床（CFB）电站锅炉。由于循环流化床锅炉炉膛内有大量的物料在循环，所以，送风系统需要克服较大的阻力，使循环流化床锅炉配套风机的压头明显高于同容量煤粉炉相对应的风机，尤其是一次风机。因为它既要克服炉底布风板的阻力，同时还需要提供流化物料的动力。如440t/h循环流化床锅炉一次风机，压力普遍高达24000Pa以上；高压流化风机（罗茨风机）压力普遍高达58000Pa以上。由于循环流化床锅炉系统中，风机是保证锅炉安全稳定运行的最重要辅机,所以在风机设计和制造过程中，国内公司一直把可靠性放在第一位。国内公司详细分析了循环流化床锅炉烟风系统及该工艺流程对风机的技术要求，选择了国外生产风机具有百年的公司作为技术合作伙伴，借鉴其成功的经验。

2. 国内公司研制的CFB锅炉一次风机技术特点

旭彩网2.1 高压头一次风机性能随着CFB锅炉的发展已有相对成熟的产品，性能可靠，运行。在大量实验研究的基础上，选择先进的气动模型级，并进行“量体裁衣”式对口设计。以保证风机最高压力可达到30000Pa、最大流量可达到200000m3/h、最高风机效率可达86%。

2.2设计合理、质量可靠、运行稳定。在设计中采取了一些质量保证可靠性措施。

⑴ 采用有限元理论，分析、叶轮应力、应变、固有频率等。⑵ 选用高强度材料，保证足够大的安全系数，防止疲劳破坏。⑶ 对轴系进行振动响应计算，计算时考虑油膜刚度和底坐的刚性，保证转子的稳定性。⑷ 410t/h以上循环流化床锅炉一次风机轴承采用滑动轴承，提高径向、轴向承载能力，延长使用寿命。

旭彩网2.3 在制造中采取了一些质量保证可靠性措施

⑴ 高等级动平衡精度。⑵ 先进的焊接手段，如：埋弧自动焊等。⑶ 严格可靠的焊缝检验：X-射线（对焊缝），着色、磁粉探伤（角焊逢）。

3. 国内公司研制的CFB锅炉罗茨风机（回料流化高压风机、冷渣流化高压风机）技术特点

旭彩网3.1 研发制造技术现状

国内公司拥有从德国、日本、意大利等国进口的大、中型加工中心，多位加工中心，数控龙门刨、数控车削中心、树脂砂铸造生产线及测试设备；建成了国内设备精良、手段先进、大规模的“风机测试中心”。产品可按国际标准和引进技术标准验收。引进具有世界先进水平的罗茨鼓风机设计制造专有技术，并在引进技术基础上自主开发出单级高正压罗茨鼓风机、三叶罗茨鼓风机等低噪、高效的新产品。产品技术、制造水平已达到国际先进水平。产品流量：0.42-850 m3/min , 升压：9.8-196KPa。

 3.2 L、3R系列罗茨风机

旭彩网L、3R系列罗茨风机是在全国风机联合设计制造技术基础上，集国内公司近四十年制造罗茨风机的经验，借鉴国外技术之长后改型设计生产的一种高效节能，低噪音的新型罗茨风机，它已广泛用于各行各业，国内几个公司设计生产的产品结构精巧，材料优良，制造精度高、噪音低、寿命长，使用维修方便，产品严格按国标生产，高精度设备加工。特点如下：

⑴风机叶轮型线采用新型复合型面结构，采用世界先进水平的高精度数控叶轮加工中心，保证良好的间隙值，内泄漏量小，温度低，大大提高了风机的容积效率，达到了高效节能的效果。同时对降低噪音起到了明显的作用。⑵高压风机采用水冷墙板，降低了风机内部气体温度8-10℃，提高了出气密度，增加了质量容积，起到了一定节能效果，使轴承长期在较低温度下运行，延长轴承的使用寿命。⑶风机采用聚四氟乙烯组合式密封，密封环耐磨，密封效果良好，更换十分方便。⑷机壳、墙板等关键零件采用HT250高强度灰口铸铁，保证风机的强度，提高了风机的整机寿命。⑸齿轮采用40CrMo优质合金钢制造，齿面采用渗碳或氮化处理，表面硬变达HRC56～58，精度达5级，保证了齿轮的使用寿命。齿轮、轴承采用飞溅润滑，克服了润滑油泵因故障断油而损坏风机的缺陷。齿轮采用人字齿组，消除风机运行中产生的轴向推力，延长调心轴承的使用寿命。齿轮轮毂与轴1：50锥度配合，便于齿轮的装配拆卸，保证风机运行可靠性、安全性。⑹风机采用上进下出的进排气方式，克服了因进、排气的脉动气体产生的风机振动（因上进下出的气体产生的脉动振动的方向与地面垂直，振幅方向被机座传至地面与重力方向一致，因此振动被地面吸收，克服了风机脉动气体造成的振动）。