改造后，對兩臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能評價試驗，包括全負(fù)荷風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)試驗、改造前后數(shù)據(jù)試驗和風(fēng)機(jī)較大出力試驗數(shù)據(jù)，如下所示。（1）滿負(fù)荷風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)試驗：鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時，爐內(nèi)氧含量維持在2.5%，爐內(nèi)負(fù)壓維持在0-50pa，鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行2小時后，現(xiàn)場測量兩臺引風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)。滿足機(jī)組滿負(fù)荷要求。增壓風(fēng)機(jī)流量1491480m3/h，增壓風(fēng)機(jī)總壓力2500pa，電機(jī)額定功率1400kw。風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷數(shù)據(jù)見表2。

（2）改造前后數(shù)據(jù)試驗：風(fēng)機(jī)改造后，鍋爐正常運(yùn)行1小時，運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定。采集風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)，并與改造前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。鍋爐滿負(fù)荷時，兩臺引風(fēng)機(jī)電流降低48A。

（3）風(fēng)機(jī)較大出力試驗：冷態(tài)下，風(fēng)機(jī)擋板開度為80%時，風(fēng)機(jī)電流達(dá)到設(shè)計值。A風(fēng)機(jī)入口擋板開啟80%時，風(fēng)機(jī)電流為146A，B風(fēng)機(jī)入口擋板開啟80%時，風(fēng)機(jī)電流為145.6A，滿足設(shè)計要求。

結(jié)論

（1）與改造前后引風(fēng)機(jī)試驗數(shù)據(jù)相比，A風(fēng)機(jī)效率提高17.2%，B風(fēng)機(jī)效率提高13.8%。正常運(yùn)行時，風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板開度為50%~55%，風(fēng)機(jī)電流95~100A，滿足機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行要求。

（2）改造后風(fēng)機(jī)電耗降低26384 kWh，增壓風(fēng)機(jī)電耗降低52159 kWh，合計77543 kWh，輔助電耗降低0.5%。

（3）改造后，取消風(fēng)機(jī)冷卻水，風(fēng)機(jī)軸承高溫度為55C，滿足設(shè)計要求。通過排除冷卻水，每年可節(jié)約約5萬噸水。

（4）通過風(fēng)機(jī)性能試驗報告和實(shí)際運(yùn)行，引風(fēng)機(jī)改造能滿足運(yùn)行要求，節(jié)電效果明顯。

這些方法往往需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算和重復(fù)的實(shí)驗設(shè)計，建模周期長，成本高，存在風(fēng)機(jī)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)使用不足，造成信息資源浪費(fèi)等問題。近年來，隨著人工智能算法的發(fā)展，數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法逐漸應(yīng)用于風(fēng)機(jī)性能預(yù)測。基于風(fēng)機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出了一種基于模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的離心風(fēng)機(jī)建模方法。該方法取得了一定的效果。然而，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模所需的數(shù)據(jù)量大，建模周期長，建模數(shù)據(jù)分布不優(yōu)化，可能導(dǎo)致建模數(shù)據(jù)過度集中，容易陷入局部較優(yōu)。.大型離心風(fēng)機(jī)性能預(yù)測方法，采用LSSVM算法和風(fēng)機(jī)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)建立性能預(yù)測模型，風(fēng)機(jī)采用LHS方法保證建模數(shù)據(jù)在建模區(qū)間內(nèi)均勻分布，提高模型的通用性。離心風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)采集是建立離心風(fēng)機(jī)模型的基礎(chǔ)，因此有必要設(shè)計實(shí)驗來采集必要的離心風(fēng)機(jī)模型數(shù)據(jù)。影響離心風(fēng)機(jī)性能的輸入變量很多，忽略了二次變量的影響。影響離心風(fēng)機(jī)性能的主要變量是進(jìn)口壓力、進(jìn)口溫度、進(jìn)口流量和轉(zhuǎn)速。葉片吸力面內(nèi)部旋渦由于自身葉道的壓力面向吸力面回流而構(gòu)成較大的旋渦。選擇出口壓力作為衡量離心風(fēng)機(jī)性能的指標(biāo)。為了提高模型的通用性，避免局部建模，采集的訓(xùn)練和測試數(shù)據(jù)應(yīng)均勻分布在風(fēng)機(jī)的整個運(yùn)行范圍內(nèi)。lhs采用分層采樣，將采樣間隔均勻劃分為若干等分，并在每個部分隨機(jī)采集數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)分布的均勻性，避免了數(shù)據(jù)過度集中。

煤礦生產(chǎn)中， 掘進(jìn)工作面是主要的產(chǎn)塵環(huán)節(jié)。粉塵不僅嚴(yán)重危及采掘工作面人員的身體健康，而且容易造成重大事故隱患。采用除塵風(fēng)機(jī)對掘進(jìn)工作面進(jìn)行降塵是主要降塵方式之一。但是，由于工作面粉塵極易隨風(fēng)四處擴(kuò)散，如何將粉塵定向?qū)腚x心風(fēng)機(jī)，提高除塵效率，是亟待解決的問題。其中集流器是引導(dǎo)粉塵氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)的重要結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式對風(fēng)機(jī)性能有很大的影響。有關(guān)研究表明圓弧形集流器對提高風(fēng)機(jī)性能效果好。在設(shè)計流量條件下，通過改變蝸舌與葉輪之間的間隙，可以有效地提高風(fēng)機(jī)的總壓，降低風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高風(fēng)機(jī)效率2。山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司對集流器進(jìn)行改進(jìn)，在風(fēng)機(jī)集流器內(nèi)部的側(cè)壁上固定若干條肋組成的“米”字支撐架。

本文將對加米字支撐架的集流器和普通圓弧形集流器進(jìn)行整機(jī)數(shù)值模擬，重點(diǎn)分析這2 種結(jié)構(gòu)形式對掘進(jìn)工作面的粉塵的導(dǎo)流效果，并對比其對風(fēng)機(jī)性能的影響，為掘進(jìn)工作面降塵效率的提高提供理論依據(jù)。

風(fēng)機(jī)流體的數(shù)學(xué)模型

粉塵流體在風(fēng)機(jī)中流動的物理條件較為復(fù)雜，影響因素較多，因此在離心風(fēng)機(jī)的數(shù)值計算中，假設(shè)流體為連續(xù)等溫不可壓縮的牛頓流體穩(wěn)態(tài)運(yùn)動而且各組分之間沒有化學(xué)反應(yīng)。其在風(fēng)機(jī)中的流動要遵循質(zhì)量守恒定律、動量定理和能量守恒定律3 個基本物理守恒定律的支配。由于適當(dāng)增大了前風(fēng)機(jī)的迎角和安裝角，可以減小風(fēng)機(jī)葉片通道的流量損失。