Gabay sa Boiler Centrifugal Fan: FD vs ID, Mga Limitasyon at Kahusayan

Ang mga sistema ng boiler ay halos palaging tumutukoy sa mga centrifugal na fan kaysa sa mga axial na fan para sa dalawang kadahilanang istruktura: kakayahan sa presyon at tolerance ng particulate. Ang mga centrifugal fan ay bumubuo ng airflow sa pamamagitan ng pagpapabilis ng gas palabas sa pamamagitan ng isang curved impeller, na nagpapahintulot sa kanila na bumuo ng mas mataas na static pressure sa isang compact footprint. Ang mga axial fan ay naglilipat ng hangin sa isang tuwid na linya sa pamamagitan ng axis ng bentilador at mas angkop sa mataas na volume, mababang presyon ng mga application tulad ng pangkalahatang bentilasyon, hindi ang resistensyang nilikha ng boiler ductwork, economizer, at kagamitan sa pangongolekta ng alikabok.

Dahil ang flue gas ay madalas na nagdadala ng fly ash at hindi nasusunog na particulate, karamihan sa mga operator ng boiler ay tumutukoy sa mga backward curved o backward inclined centrifugal impeller, na lumalaban sa erosion at buildup na mas mahusay kaysa sa mga forward curved na disenyo.

Ang pagpapaubaya sa temperatura ay isa sa pinakamahalagang pamantayan sa pagpili, dahil tinutukoy nito ang parehong materyal ng fan casing at ang bearing cooling system na kinakailangan.

• Forced draft fan inlet: humahawak ng nakapaligid na pagkasunog ng hangin, sa pangkalahatan ay na-rate hanggang 100 degrees Celsius tuloy-tuloy na tungkulin.
• Induced draft fan inlet: humahawak ng mainit na tambutso na gas na umaalis sa furnace, na karaniwang na-rate sa pagitan ng 200 at 250 degrees Celsius, na may ilang mabibigat na pang-industriya na unit na may rating na hanggang 300 degrees Celsius para sa mga panandaliang ekskursiyon.
• Pangunahing air fan inlet: ginagamit sa mga pulverized coal system, na karaniwang na-rate na katulad ng mga forced draft unit sa paligid ng 100 hanggang 120 degrees Celsius.

Ang paglampas sa na-rate na temperatura ng inlet ay nagpapabilis sa pagkasira ng bearing at maaaring ma-warp ang impeller sa paglipas ng panahon, kaya maraming induced draft fan ang may kasamang water-cooled o air-cooled na mga bearing housing na partikular upang pamahalaan ang matagal na pagkakalantad sa hot flue gas.

Ang forced draft at induced draft fan ay nagsisilbing magkasalungat na tungkulin sa loob ng parehong combustion airflow path, at ang pagkalito sa dalawa sa panahon ng specification ay isang karaniwan at magastos na error.

Maraming modernong boiler ang nagpapatakbo ng balanseng draft system, kung saan ang FD fan at ID fan ay nagtutulungan kaya ang furnace ay gumagana sa bahagyang negatibong presyon, na pinipigilan ang mainit na gas o apoy na makatakas sa mga pintuan ng inspeksyon habang tinitiyak pa rin ang kumpletong daloy ng hangin sa pagkasunog.

Ang mga rating ng kahusayan na malapit sa 90.5 porsyento ay karaniwang tumutukoy sa mekanikal o static na kahusayan ng fan sa pinakamabuting punto ng kahusayan nito, ibig sabihin ang ratio ng kapaki-pakinabang na air power output sa shaft power input sa daloy ng disenyo at kondisyon ng presyon. Ang pag-abot sa figure na ito sa pangkalahatan ay nangangailangan ng backward curved o airfoil blade na disenyo na ipinares sa isang maayos na katugmang motor at variable frequency drive.

Ang pagpapatakbo ng fan na malayo sa pinakamainam na punto ng kahusayan nito, tulad ng pagpapatakbo ng fan sized para sa full boiler load sa 40 porsiyento lang na throttle na walang variable frequency drive, ay maaaring bumaba sa real-world na kahusayan nang mas mababa sa na-rate na figure, dahil ang fixed-speed dampening ay nag-aaksaya ng enerhiya sa halip na bawasan ang motor draw. Ang mga pasilidad na naglalayong hawakan ang kahusayan na malapit sa na-rate na 90.5 porsiyento ay karaniwang ipinares ang fan sa isang VFD upang ang bilis ng fan, hindi ang posisyon ng damper, ay kumokontrol sa daloy ng hangin.

Ang paggastos sa pagpapanatili sa mga boiler fan ay kadalasang hinihimok ng bearing wear, impeller erosion mula sa particulate, at panaka-nakang pagbabalanse sa halip na sakuna na pagkabigo, basta ang mga inspeksyon ay mananatili sa iskedyul.

Ang mga induced draft fan ay patuloy na mas mahal sa pagpapanatili kaysa sa sapilitang draft na mga fan dahil gumagana ang mga ito sa mas mataas na temperatura at nagpoproseso ng abrasive particulate, na nagpapabilis sa pagkasira ng impeller at nagpapaikli sa buhay ng bearing kumpara sa mas malinis na hangin na hinahawakan ng isang FD fan. Ang mga halaman na nag-i-install ng ash-resistant blade coatings sa mga ID fan ay kadalasang nagpapalawak ng agwat sa pagitan ng mga pagpapalit ng impeller, na binabawasan ang karagdagang halaga ng coating sa tagal ng serbisyo ng kagamitan.

Ang tamang pagpili ng fan ay bumababa sa pagtutugma ng apat na parameter sa aktwal na kondisyon ng pagpapatakbo ng boiler sa halip na umasa sa nameplate horsepower lamang.

1. Kumpirmahin ang kinakailangang static pressure laban sa aktwal na resistensya ng system, kabilang ang ductwork, economizer, at anumang kagamitan sa pagkontrol ng polusyon sa ibaba ng agos.
2. Itugma ang rating ng temperatura ng inlet sa pinakamainit na inaasahang kondisyon ng pagpapatakbo, hindi lang ang average na temperatura ng flue gas.
3. Pumili ng blade profile batay sa particulate load, na pinapaboran ang mga backward curved o airfoil na disenyo para sa ash-heavy induced draft duty.
4. Ipares ang fan sa isang variable frequency drive kung malaki ang pagkakaiba ng load sa operating range ng boiler, upang maprotektahan ang kahusayan sa bahagyang pagkarga.