某发电公司1，2 2*660MW火电机组锅炉采用DG2020/25.31-12型超临界变压直流锅炉。其主要技术特点是一次再热、单炉、平衡通风、W型火焰燃烧、固体连续排渣、尾部双烟道结构、露天岛式布置、全钢架和全悬挂结构_型炉。锅炉设计煤种为金沙无烟煤。每台炉设有6套冷一次风正压直吹制粉系统，高湿高温轴流风机，每套制粉系统包括1台MGS4766双进双出球磨机。锅炉制粉系统配置两台AST-1736/1120型双级可调轴流一次风机。自1、2机组调试以来，两台机组一次风机多次停运。本文以四台轴流风机（1A、2A、1B、2B）为研究对象，定量研究了叶尖间隙对轴流风机性能和失速压力的影响。首先通过1b的热试验确定风机正常工作点在性能曲线上的位置，然后分别进行1b、2a和2b的近似失速试验。风扇的实际失速线位置由至少三个操作点的位置决定。最后，建立了叶顶间隙与失速压力和效率的相关系数，以确定叶顶间隙对风机性能的影响。定量效应。为了了解一次风机的实际运行情况，在正常运行和各种工况下对1B一次风机进行了热力试验。轴流风机各工况点在其性能曲线上由此可见，一次风机现有工况离理论失速线较远，经计算，各工况点的失速裕度均大于1.3。为了进一步查明原因，测试人员对轴流风机进行了近似失速测试。

轴流风机利用模拟方法分析了第1级导叶结构形式对某两级动叶可调轴流风机性能的影响，表明长短复合导叶对提升轴流风机气

动性能方面好于单一长度叶片式导叶。轴流风机在流固耦合模拟研究方面，高温排烟轴流风机，利用CFX 和Ansys 对离心风机叶轮的模拟表明，风机气动性能基本不变，而较大变形量减少2. 5%，较大等效应力增大3. 6%。失速工况下叶轮的静力特性，指出气动力载荷对叶轮的总变形量有显著的影响，对叶轮等效应力分布的影响较小，轴流风机旋转工作时的应力及总应变，验证了在流固耦合作用下风机工作的强度要求。Dhopade模拟了低周疲劳与高周疲劳联合作用对燃气轮机叶片结构与气动性能的影响。在考虑叶片和流域相互耦合状态下，对大型轴流风机叶片的气动弹性的模拟表明，考虑气动弹性的较大应力几乎是不考虑气动弹性的较大应力的两倍，由此证明在叶片安全性评估方面考虑气动弹性的必要性。综上所述，目前对于轴流风机的导叶数目改变研究只关注其气动性能，而对于叶轮静力结构和振动情况研究较少。

因此，本文研究对象为某电厂660 MW 机组配套的动叶可调轴流一次风机，借助Fluent 软件对其内部流场进行数值模拟，并借助Workbench 流固耦合模块对叶片进行静力分析和预应力下的模态分析，对导叶数目改变前后的叶轮安全性进行评估，为风机生产和改造提供参考依据。

（1）当导叶数减少时，随着导叶数的增加，轴流风机的性能优于风机。采用21个导叶的方案3是较佳方案，有效地提高了总压效率。同时，改造后的轴功率略有增加，方案3的功耗有所增加。

（2）当流场数据加载到固体区域表面时，叶片的应力、总变形和固有频率基本不变。离心力对叶片的强度和振动起着决定性作用，而空气动力对其影响不大。叶片的工作转速远低于一阶临界转速，不会发生共振。

（3）综合考虑方案3风机性能、轴功率、强度、振动分析结果，减少一套导叶，也可降低设计制造成本。由此可见，减径导叶方案3对实际生产和改造具有一定的参考意义。叶尖间隙对动轴流风机实际失速线的影响。

结果表明，耐高温外转子轴流风机，轴流风机叶顶间隙过大，使风机实际失速线与理论失速线有较大偏差。实际失速线向下移动，同时会造成较大的负效率偏差。详细描述了试验过程，分析了操作点在性能曲线上的位置。最后通过接近失速试验确定风机的实际失速线位置。通过引入相关系数，研究了叶尖间隙与失速点压力偏差、效率偏差的关系。轴流风机叶顶间隙与失速点的相对压力偏差相关系数为-0.99，即叶顶间隙越大，轴流风机，实际失速线与理论失速线的偏差越严重，实际失速点的负压偏差越严重。同时，叶顶间隙与效率偏差的相关系数为-0.93，即叶顶间隙越大，负效率偏差越大。

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