工業(yè)鍋爐引風機異常原因及處理探討

黃裕華

摘 要：主要針對工業(yè)鍋爐引風機異常原因及處理展開了探討，對異常振動的原因和危害作了系統(tǒng)分析和詳細說明，并結(jié)合具體的實例對異常振動的處理作了深入探討，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：工業(yè)鍋爐；引風機；聯(lián)軸器；PMS設備巡檢系統(tǒng)

中圖分類號：TK223.26 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.101

文章編號：2095-6835（2015）15-0101-02

引風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械，并在工業(yè)鍋爐中有著重要的應用。但是引風機在日常的運作中會出現(xiàn)異常的振動現(xiàn)象，這不僅會對設備造成影響，還會影響整個工業(yè)鍋爐的運行，因此，我們必須要對引風機的異常振動進行分析，并采取相應有效的措施做好應對，從而為工業(yè)鍋爐的正常運行提供保障。

1 振動產(chǎn)生的原因分析

1.1 電動機的振動

電動機轉(zhuǎn)子通過二支點的滾動軸承來旋轉(zhuǎn)，軸承的軸向和徑向的間隙很小，在潤滑狀態(tài)下磨損產(chǎn)生的振動和掃膛引起的振動極小，一般不會給引風機造成太大的影響。

1.2 引風機軸承箱的振動

軸承箱主軸承損壞和主軸彎曲、地腳螺栓松動和基礎下沉會引起振動。

1.3 聯(lián)軸器的振動

聯(lián)軸器磨損、連接不良、兩軸中心線偏差均會引起振動。

1.4 風機殼體的振動

風機殼體是由4 mm薄鋼板焊接而成，本身體型較大，運行中煙氣流動會使殼體產(chǎn)生共振。同時，水膜除塵器在處理煙氣的過程中，因水膜不均勻等原因，會導致煙氣濕度極度不均而引起的振動。

1.5 葉輪的振動

煙氣攜帶的灰塵顆粒黏附在葉輪上引起葉輪不平衡，硬質(zhì)異物進入致使風機葉輪變形，葉輪鋼板因應力引起變形，葉輪磨損、進氣導葉損壞引起進氣不均、引風量過大或過小等原因都會造成振動，所以，葉輪是引起風機振動的最重要部位，也是我們討論的重點。

2 振動造成的危害

振動造成的危害主要有：①對人的危害。在振動環(huán)境下工作，人的視覺會受到干擾，精力難以集中，可能會導致質(zhì)量事故，甚至安全事故。振動會干擾周圍人員的睡眠、休息、讀書等日常生活，損害人的身體健康。②對建筑物的危害。由于振動強度和頻率的不同，振動將會破壞某些建筑物的建筑結(jié)構(gòu)。常見的破壞現(xiàn)象有基礎和墻壁龜裂、墻皮剝落、石塊滑動、地基變形和下沉等，甚至可使建筑物倒塌。③對精密儀器、設備的危害。振動會影響精密儀器儀表的正常運行，影響對儀器儀表刻度閱讀的準確性和閱讀速度，甚至根本無法讀數(shù)。④振動產(chǎn)生噪聲。振動的物體可直接向空間輻射噪聲，這就是空氣聲。振動又會在土壤中傳播，在傳播過程中，又會激起建筑物基礎、墻體、梁柱、天花板、門窗、管道的振動，這些物體的振動會再次輻射噪聲，這種噪聲叫固體噪聲。顯然，固體噪聲加大了噪聲的危害和影響。⑤振動引起軸承發(fā)熱，加大了電機電流，由此可能引發(fā)電機故障。⑥振動會損壞軸承、聯(lián)軸器和基礎底座。

3 振動的檢測和分析

3.1 分析方法

時域波形分析及頻譜分析：振動信號以位移、速度、加速度三個參量表示，其最簡單、最直觀的表現(xiàn)形式就是時域波形。對于某些故障信號，其波形具有明顯特征，從中可觀察到周期信號、諧波信號和短脈沖信號，可以直接識別共振現(xiàn)象和調(diào)制現(xiàn)象，從而對設備故障作出初步判斷。將時域信號變換成頻域信號加以分析的方法，被稱為“頻域分析”。頻域分析是基于頻譜分析展開的，就是把時間域的各種動態(tài)信號變換到頻率域進行分析，其目的是把復雜的時間波形經(jīng)傅立葉變換分解為若干單一的諧波分量來研究，以獲得信號的頻率結(jié)構(gòu)和各諧波幅值、相位、功率及能量與頻率之間的關系，也就是將構(gòu)成信號的各種頻率成分都分解開來，便于振源的識別，確定故障部位。

3.2 PMS設備巡檢系統(tǒng)

我公司采用PMS設備巡檢系統(tǒng)對設備進行在線監(jiān)測。PMS即工程生產(chǎn)管理系統(tǒng)（power production management system），配合HY-106B便攜式巡檢儀，測量機械設備的振動（加速度、速度、位移）、溫度、轉(zhuǎn)速等狀態(tài)參數(shù)。

3.3 典型故障分析

典型故障：在運行過程中，引風機1H點（軸承1水平方向）在現(xiàn)場設備巡視過程中使用在線檢測儀（PMS設備）檢測時發(fā)現(xiàn)，振動值明顯加大——中班1.328 mm/s，夜班8.270 mm/s，增大了近6倍。

我們將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入分析系統(tǒng)進行分析，1H點水平方向的瀑布圖的譜圖結(jié)構(gòu)有了非常明顯的變化，幾條譜線的值明顯增大。這意味著該設備存在著故障隱患。為了確診故障隱患，我們又對1H點的波形、頻譜（如表1所示）進行了分析：電機轉(zhuǎn)速1 480 r/min，即電機轉(zhuǎn)頻=1 480 r/min/60 s≈25 Hz，從頻譜圖的各頻率分量中我們看到的是25 Hz及其倍數(shù)，即基頻分量最大，同時還存在較大的2～4倍頻的分量，除此之外沒有其他的頻率分量了，這說明不存在軸承、風機葉輪及松動等隱患。而該時域波形圖近似于正弦波的形狀，正弦波是存在不平衡的典型的時域波形。因此，結(jié)合波形圖和頻譜圖我們推斷這是由于轉(zhuǎn)子失衡而引起的故障隱患。

表1 修理前1H點的時間波形分析表

發(fā)現(xiàn)問題后，我們立即對引風機進行了檢修，開蓋檢查引風機發(fā)現(xiàn)，由于受到腐蝕，機殼上一塊約150 mm×200 mm見方的鋼板掉在葉輪上，并隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生的不平衡使振動值在短短的3天多時間加大了6倍多。并且，當鋼板轉(zhuǎn)到高位時又掉回到低位，如此循環(huán)地轉(zhuǎn)動著，所以出現(xiàn)了波形圖中上下不對稱的結(jié)構(gòu)，也是頻譜圖中出現(xiàn)二、四倍頻的原因。故障排除后，振動值就恢復了正常，降為1.695 mm/s（如表2所示）。由于發(fā)現(xiàn)故障隱患及時，因此避免了一次設備事故的發(fā)生。

我們通過采用PMS設備巡檢系統(tǒng)對設備進行了在線監(jiān)測，使用時域波形分析和頻譜分析手段進行故障診斷，能較準確地判斷出設備故障類型和故障部位，這為我廠提前發(fā)現(xiàn)設備故障隱患、減少設備事故的發(fā)生提供了保障。

表2 修理后1H點頻譜圖分析表

4 解決辦法

加強設備潤滑管理和設備日常巡回檢查，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題；定期清理葉輪積灰，在負荷最小的晚上對葉輪進行清灰處理，改人力機械鏟除為高壓水槍清理，快速、高效；改善除塵設備，通過調(diào)整水量和修復石槽泄水面，提高除塵效果，減少煙氣水分含量，減少灰塵含量；酸性濕煙氣對導葉的腐蝕性很大，影響了氣流的平穩(wěn)流通，修復更換導葉葉片，使導葉開啟均勻自如、氣流順暢，也避免了導葉的脫落；定期做葉輪的動平衡；用5#槽鋼加固風機殼體，使其不會產(chǎn)生震顫；采用變頻器減小導葉對振動的影響，消除鍋爐低負荷時產(chǎn)生的喘振。

5 結(jié)束語

綜上所述，引風機的運行一旦出現(xiàn)故障就會直接導致鍋爐停止運行，使工廠的生產(chǎn)受到嚴重影響。因此，我們必須要認真分析引風機異常振動的原因，并采取有效措施應對，以保障鍋爐的正常運行。

參考文獻

[1]汪新文.鍋爐引風機常見故障原因分析及處理措施探討[J].工業(yè)設計，2011（11）.

[2]曹昆朋，郭科偉.鍋爐引風機振動大的原因分析[J].設備管理與維修，2014（06）.

〔編輯：王霞〕