動(dòng)葉可調(diào)一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)及解決方法

王登香

（大唐淮南洛河發(fā)電廠，安徽 淮南 232008）

1 概述

大唐淮南洛河發(fā)電廠三期工程2×630 MW機(jī)組于2007年底雙投，轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。鍋爐由上海鍋爐廠生產(chǎn)，型號(hào)為SG-1918/25.4-M968，為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐。鍋爐采用單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式，平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)、П型露天布置。鍋爐一次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2臺(tái)50 %額定容量的動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出口為母管制。一次風(fēng)機(jī)為PAF19-13.3-2型，由上海鼓風(fēng)機(jī)有限公司生產(chǎn)，具體參數(shù)如表1所示。一次風(fēng)機(jī)作用為：一次風(fēng)機(jī)出口分為2路，一路經(jīng)空氣預(yù)熱器供熱風(fēng)給磨煤機(jī)作干燥劑，并將磨制好的煤粉輸送至爐膛；另一路提供壓力冷風(fēng)至磨煤機(jī)入口作調(diào)節(jié)風(fēng)，以控制磨煤機(jī)出口溫度，同時(shí)還作為磨煤機(jī)和給煤機(jī)的密封風(fēng)，防止煤粉外漏。此外，在預(yù)熱器一次風(fēng)入口還要引出少量風(fēng)作預(yù)熱器上軸承的空氣密封。

表1 一次風(fēng)機(jī)及電機(jī)參數(shù)

2 存在問(wèn)題

三期工程2臺(tái)機(jī)組從投產(chǎn)以來(lái)，B一次風(fēng)機(jī)始終存在振動(dòng)大的問(wèn)題。2008年5月，6號(hào)機(jī)因6 B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)過(guò)大威脅機(jī)組安全運(yùn)行而返廠維修。維修后運(yùn)行一段時(shí)間，又再次出現(xiàn)振動(dòng)大的現(xiàn)象。

5號(hào)機(jī)的5B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)情況略好于6號(hào)機(jī)，但也存在振動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題，振動(dòng)頻率始終在3～5 mm/s附近，最高達(dá)8 mm/s。

機(jī)組負(fù)荷較低時(shí)，當(dāng)運(yùn)行磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)較少及一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度較小時(shí)，B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)較明顯。

2.1 一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)分析

引起一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)的確良主要原因如下：

(1) 地腳螺絲松動(dòng)或基礎(chǔ)損壞；

(2) 軸承損壞，軸彎曲、軸磨損；

(3) 葉輪磨損嚴(yán)重，平衡破壞，聯(lián)軸器松動(dòng)或中心偏差大；

(4) 葉片損壞或葉片與外殼碰磨；

(5) 風(fēng)機(jī)調(diào)整不當(dāng)，造成失速喘振，或并列運(yùn)行風(fēng)機(jī)出力嚴(yán)重不平衡發(fā)生搶風(fēng)；

(6) 電機(jī)振動(dòng)大。

通過(guò)檢查與分析，確定造成5B，6B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)的不是上述原因，而是設(shè)備自身與系統(tǒng)的原因。由于鍋爐的2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)并列布置，出口通過(guò)母管連接，在正常運(yùn)行時(shí)，2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出口壓力基本一致；在磨煤機(jī)全部運(yùn)行時(shí)，2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)的流量也基本一致。但由于負(fù)荷的原因，鍋爐6臺(tái)磨煤機(jī)不可能同時(shí)全部運(yùn)行，特別是在夜間低負(fù)荷時(shí)，E，F(xiàn)磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，B一次風(fēng)機(jī)的振動(dòng)有明顯增大跡象。制粉系統(tǒng)的6臺(tái)磨煤機(jī)從東向西依次按B，A，C，E，F(xiàn)，D布置，也就是說(shuō)A一次風(fēng)機(jī)出口離A，B，C 3臺(tái)磨煤機(jī)較近，B一次風(fēng)機(jī)出口離D，E，F(xiàn) 3臺(tái)磨煤機(jī)較近。在機(jī)組負(fù)荷較低停運(yùn)E、F磨煤機(jī)時(shí)，由于2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出口壓力相同，但風(fēng)機(jī)出口阻力不同，造成B一次風(fēng)機(jī)出口阻力增加，發(fā)生振動(dòng)。

2.2 動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

一次風(fēng)機(jī)由2級(jí)葉輪及進(jìn)口消音器、進(jìn)口膨脹節(jié)、進(jìn)氣箱以及連接管道、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、擴(kuò)壓器、聯(lián)軸器及其保護(hù)罩、液壓調(diào)節(jié)裝置及執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓及潤(rùn)滑供油裝置和測(cè)量?jī)x表、失速探針、風(fēng)機(jī)出口膨脹節(jié)、進(jìn)出口配對(duì)法蘭等部件組成。動(dòng)葉片通過(guò)伺服器、調(diào)節(jié)器和液壓缸實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。動(dòng)葉片在運(yùn)行時(shí)通過(guò)液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以改變?nèi)~片的安裝角并保持在一定位置上。液壓缸的軸線上鉆有5個(gè)孔，中心孔用于安裝位置反饋桿。此反饋桿一端固定于缸體上，另一端通過(guò)軸承與反饋齒條連接，反饋齒條做軸向往返移動(dòng)。反饋齒條帶動(dòng)輸出軸，輸出軸則與一傳遞桿彈性連接在機(jī)殼上，顯示出葉片角度的大小，同時(shí)又可轉(zhuǎn)換成電信號(hào)引到控制室作為葉片角度的開(kāi)度指示。另一方面，反饋齒條又帶動(dòng)傳動(dòng)控制滑閥齒條的齒輪，使控制滑閥復(fù)位。

2.3 一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)原因

通過(guò)對(duì)一次風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在其出口阻力增大的情況下，為了滿足系統(tǒng)壓力的需要，B一次風(fēng)機(jī)的2級(jí)葉片所受的力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于A一次風(fēng)機(jī)葉片所受的力。在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的情況下，B一次風(fēng)機(jī)連接2級(jí)葉片的連桿軸套會(huì)發(fā)生磨損損壞，影響2級(jí)動(dòng)葉調(diào)節(jié)的一致性，造成了B一次風(fēng)機(jī)2級(jí)葉片動(dòng)作不一致，使風(fēng)機(jī)的振動(dòng)增大。

3 解決方法

3.1 合理控制風(fēng)機(jī)出力

在負(fù)荷較高時(shí)，運(yùn)行磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)較多，并列運(yùn)行的一次風(fēng)機(jī)出口阻力基本一致，所以風(fēng)機(jī)振動(dòng)相對(duì)較小，可不作調(diào)整。在機(jī)組負(fù)荷較低，特別是夜間50 % BMCR負(fù)荷時(shí)，由于上層磨煤機(jī)停運(yùn)，并列運(yùn)行的一次風(fēng)機(jī)出口阻力發(fā)生變化，此時(shí)根據(jù)運(yùn)行磨煤機(jī)各風(fēng)門(mén)擋板的開(kāi)度，可適當(dāng)通過(guò)一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓偏置對(duì)出口阻力進(jìn)行調(diào)整。在磨煤機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)度較小時(shí)，將偏置向負(fù)方向設(shè)定，降低風(fēng)機(jī)出口壓力，減小風(fēng)機(jī)出力；運(yùn)行磨煤機(jī)則根據(jù)對(duì)風(fēng)量的需求，自動(dòng)開(kāi)大各風(fēng)門(mén)擋板，這樣就減小了風(fēng)機(jī)出口的阻力，同時(shí)也降低了風(fēng)機(jī)電耗。

3.2 停運(yùn)磨煤機(jī)保持一定通風(fēng)量

600 MW等級(jí)鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷大，對(duì)金屬的耐熱性能要求較高。上層磨煤機(jī)停備后，對(duì)應(yīng)層煤粉燃燒器的通風(fēng)量將大幅減少，僅靠部分周界風(fēng)冷卻，會(huì)使燃燒器受冷卻程度不夠，導(dǎo)致燃燒器過(guò)熱變形(見(jiàn)圖1)。所以磨煤機(jī)停備后，可將冷風(fēng)門(mén)保持一定開(kāi)度，使燃燒器內(nèi)通冷一次風(fēng)，從理論上說(shuō)其冷卻燃燒器的效果要大大優(yōu)于單純?cè)黾又芙顼L(fēng)量；同時(shí)，也會(huì)使B一次風(fēng)機(jī)出口阻力有所減小，但這種方法會(huì)使風(fēng)機(jī)電耗有一定增加。

圖1 燃燒器過(guò)熱變形

3.3 改變磨煤機(jī)運(yùn)行組合方式

在低負(fù)荷、需停備磨煤機(jī)時(shí)，為了保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定，一般情況下應(yīng)避免斷層燃燒，因而要保持下層4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，使火焰相對(duì)集中。但這種運(yùn)行方式會(huì)導(dǎo)致2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出口阻力發(fā)生偏差，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)使B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)增大，所以可換用B，C，D，E 4臺(tái)磨煤機(jī)的運(yùn)行方式，以消除一次風(fēng)機(jī)出口阻力不一致的情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)近1年的實(shí)踐，根據(jù)不同的運(yùn)行工況進(jìn)行合理的調(diào)整，再也未發(fā)生因B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)過(guò)大而影響設(shè)備及機(jī)組安全運(yùn)行的事件?？傊?，在設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，技術(shù)管理人員應(yīng)進(jìn)行技術(shù)分析，查找原因，提出科學(xué)的、行之有效的解決辦法，并通過(guò)實(shí)踐提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，提高對(duì)設(shè)備的認(rèn)識(shí)和設(shè)備運(yùn)行的可靠性，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。