簡介
萊鋼熱電廠現有多級軸流式高爐鼓風機擔負著高爐冷風供應任務風機的安全穩定運行，直接關係到高爐冶煉的正常生產。該軸流風機是由首鋼引進的二手設備。該風機為德國公司生產轉速可調防喘裝置採用液壓控制方式。機械電氣部分老化，防喘保護不可靠，多次發生故障，嚴重影響了高爐的正常生產。為此，我們選用了可靠的氣動防喘閥。根據機組實測的喘振線設定了防喘線。通過計算機實現了防喘保護的模擬調節和數字控制。並進一步完善了防喘保護措施。大大提高了機組安全可靠性 。
多級軸流風機穩定工作
我國鋼鐵企業的大中型高爐鼓風機多採用多級軸流風機。該風機具有容量大、效率高、轉速高、標準化、系列化、通用化等優點。運行管理的自動化水平較高，而且機組正常運行監測自動保護都得到了很大的加強。但機組容量大，在運行過程中出現不穩定運行狀況，易造成巨大經濟損失。 因此，只有熟悉掌握好多級軸流風機的特性， 設定可靠的保護裝置和制定科學的運行調節方式。才能確保風機安全、穩定、經濟運行 。
多級軸流風機的特點
多級軸流風機具有以下幾個特點
1.隨著流量的減少，鼓風機的壓比起初升高。然後下降。
2.當氣體的流量減少到一定值時，鼓風機的工作進入不穩定工況區。即進入喘振區#每個轉速下的流量特性線都有自己產生喘振時的最小流量。各轉速下喘振流量點之間連線稱為喘振邊界線。
3.隨著鼓風機轉速的升高，流量特性線的形狀將發生變化。即高轉速下的流量特性線陡直。
4.在一定的轉速下，當體積流量增加到某一值時，鼓風機的壓比和效率急劇下降。
5.特性曲線陡，流量變化範圍窄。
6.喘振發生在特性曲線的右支，試驗得不到左支 。
喘振與穩定運行
喘振
由多級軸流風機的性能曲線可知，多級軸流風機工作點易進入不穩定工況。現場鼓風機都是在管網中運行的。當鼓風機在停機、啟動、部分負荷下運行、進氣條件、運行管網改變時。將會引起氣動性能發生變化。偏離設計工況，進入不穩定狀態。發生喘振、阻塞、旋轉失速現象。機組甚至發生嚴重損壞事故。
喘振的實質是鼓風機葉柵中氣流發生分離產生的。在動葉柵的局部區域氣流以一定的速度相對動葉柵作旋轉運動，形成旋轉失速。隨著流量的繼續減少。旋轉失速區的數目繼續增加，最後可能占據整個葉片流道。形成穩定失速， 此時，鼓風機中出現氣流強烈的低頻脈動，引起葉片的振動和抖動。正常的氣流流動和增壓已完全破壞。氣動參數隨時間劇烈地變化，並產生巨大的聲響和機器的振動#嚴重時可能導致整個鼓風機組的損壞。
穩定運行
為了確保風機安全穩定運行。避免發生喘振、阻塞、旋轉失速。我們把風機工況點運行區域進行了劃分，設定保護裝置。當風機在有效使用區域工作時，不會發生不穩定現象。
防喘保護就是一項重要的保護裝置，為了避免鼓風機發生喘振。將實際測定的喘振線，接近喘振下移的量。繪製一條喘振動作線，當鼓風機運行工況點達到喘振動作線，防喘裝置將會動作。放散一部分風，保持鼓風機穩定工作。給運行人員一個調整的時間。若鼓風機運行工況點迅速達到喘振放風線，防喘閥會全部打開，全部放風。不同的機組防喘閥全部打開的條件不一樣。若風壓急劇增加，風量急劇減少，防喘閥會立即打開以防止喘振的發生 。
防喘保護的實施
為了提高風機的安全可靠性，對防喘保護進行了技術攻關。自改造投運後，機組未發生一次防喘閥全部打開放風和中斷高爐供風的事故。為高爐煉鐵的順行，提供了可靠的保證。
防喘線的設定根據風機實際測得喘振線下移設定防喘線。另外在防喘線以下設定了工況偏高防喘報警線。防喘線以上設定了喘振報警線。風機運行工況點達到該線時，發出聲光報警。
考慮到風機的性能隨著進氣條件變化較大，對喘振線和防喘線進行了溫度補償。當環境溫度升高時，實際的喘振線和防喘線將不再與微機監控畫面的曲線重合，向下進行了移動。從而滿足風機性能和防喘線設定的要求，達到防喘作用。
總結
通過對軸流風機防喘系統進行技術改造，防喘保護得到了進一步的完善。風機的安全可靠性得到了極大的提高。同時機組也獲得了較好的經濟效益。為其它機組防喘保護技術改造提供了寶貴經驗。為了使防喘保護達到更為理想的功能和效果#還需要在今後的工作中，探索科學的運行調節方式，解決防喘閥性能受周圍工作環境溫度電磁場影響的問題 。
