火電廠軸流式風(fēng)機振動原因分析及改進(jìn)方法

薛應(yīng)科

摘 要：火電廠軸流式風(fēng)機問題不斷出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了整個機組的安全穩(wěn)定運行，為了更好地促進(jìn)火電廠的企業(yè)發(fā)展，該文通過對造成振動增大的多方面因素進(jìn)行探析，并相應(yīng)提供部分改進(jìn)措施，從而保證了引風(fēng)機能在正常工況下安全穩(wěn)定的運行。

關(guān)鍵詞：火電廠 振動原因 引風(fēng)機 工作原理

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0098-02

由于風(fēng)機振動原因?qū)е鲁霈F(xiàn)一系列的問題，影響調(diào)試工期，軸流式引風(fēng)機振動超標(biāo)現(xiàn)象屢屢出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了整個機組的安全穩(wěn)定運行，對于企業(yè)造成的損失是巨大的。火電廠要想滿足當(dāng)今社會供電需求，只有把各項工作都做好，達(dá)到生產(chǎn)需要，才能滿足我們?nèi)找嬖鲩L的電能需求。為此，電廠工作方面的問題是我們必須要及時解決的。

1 軸流式引風(fēng)機的簡介

1.1 軸流式引風(fēng)機的工作原理

軸流式引風(fēng)機運行的原理是葉翼型理論，能夠根據(jù)負(fù)荷需求對導(dǎo)流板進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而滿足不同情況下對風(fēng)機流量的需求。其主要的工作原理為氣體首先進(jìn)入到引風(fēng)機的進(jìn)氣箱與導(dǎo)流板，然后再流經(jīng)葉輪，最后在葉輪當(dāng)中得到所需要的能量。

1.2 軸流式600 MW引風(fēng)機喘振危害

雙級式軸流風(fēng)機在不穩(wěn)定工況區(qū)運行工作時，極其容易發(fā)生失速或喘振。引風(fēng)機作為在火力發(fā)電廠最為重要的輔助設(shè)備之一，其耗電量占比也較大。在高溫情況下，機組噴射出的大量硫酸氫銨附著在空預(yù)器換熱元件上，這種情況導(dǎo)致空預(yù)器阻力增加，進(jìn)一步增大了引風(fēng)機和增壓風(fēng)機出力，而且按原來風(fēng)煙系統(tǒng)阻力選型的引風(fēng)機與增壓風(fēng)機調(diào)整范圍變窄，串聯(lián)調(diào)整復(fù)雜，易引起風(fēng)機喘振等現(xiàn)象。

（1）在風(fēng)機發(fā)生振動時，容易出現(xiàn)風(fēng)機失速、鍋爐燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象。在高負(fù)荷情況下，更重要的是，可能導(dǎo)致風(fēng)機跳閘等一系列問題出現(xiàn)，從而導(dǎo)致火電廠出現(xiàn)事故。

（2）風(fēng)機振動時，其內(nèi)部壓力增大，風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓以及內(nèi)部電流不穩(wěn)定，會加大振動，從而出現(xiàn)噪聲，此時風(fēng)機葉片、機殼、風(fēng)道均受很大的交變力作用，這種情況容易導(dǎo)致風(fēng)機損壞。因此，軸流風(fēng)機應(yīng)避免在失速、喘振狀態(tài)下長時間運行。

2 火電廠軸流式風(fēng)機振動原因探析

軸流式風(fēng)機在火電廠生產(chǎn)運行中發(fā)揮著十分重要的作用，但是受到多方面因素的影響，可能會出現(xiàn)風(fēng)機振動問題，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 質(zhì)量不平衡引起振動

在引風(fēng)機轉(zhuǎn)動的過程中，轉(zhuǎn)子由于機器存在的不平衡質(zhì)量，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的重心有所偏離，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不平衡的離心力，發(fā)生橫向轉(zhuǎn)動的振動，并且通過軸承傳播，引起整個機器在工作過程中產(chǎn)生振動的問題，并帶有噪聲。其質(zhì)量不平衡的原因主要有以下幾個方面：第一，其葉片的磨損或者由于腐蝕導(dǎo)致質(zhì)量不均勻；第二，由于積壓灰塵，或者表面的防磨材料導(dǎo)致葉片質(zhì)量不平衡；第三，工作過程中產(chǎn)生的高溫，導(dǎo)致軸彎曲；第四，葉片薄弱，工作負(fù)荷大，導(dǎo)致葉片葉輪開裂或局部變形；第五，葉輪上的零件沒有固定，局部松動，或者連接處不緊固，導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量不平衡問題。

2.2 膜片聯(lián)軸器中心有誤

在所用的軸流式引風(fēng)機中，所采用的是加長軸的彈性膜片聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的中間軸較長，相對于其他膜片沒有這種聯(lián)軸器可以在吸振時不需維護(hù)，其具有誤差補償?shù)膬?yōu)點。引風(fēng)機和電機的膜片聯(lián)軸器不同心，由于其技術(shù)要求不到位，導(dǎo)致風(fēng)機和電機軸在校正時，沒有考慮到運行過程中由于工作的高溫以及位移的補償量導(dǎo)致的機殼變形影響，從而引發(fā)在工作中振動的問題。

2.3 軸承座剛度較低引起的振動

在目前使用的軸流式引風(fēng)機中，主要使用到雙極動調(diào)風(fēng)機，這種機器的驅(qū)動端沒有軸承座，而是通過在葉輪之間設(shè)一個整體的軸承座，雖然這種方法有利于安裝和后期的維修，但是，卻導(dǎo)致軸承座剛度較低，出現(xiàn)基礎(chǔ)灌漿不良的情況。軸承座與機殼導(dǎo)流筒連接螺栓斷裂或松動，機殼地腳螺栓松動，機殼導(dǎo)流筒支撐軸承座法蘭變形，把加速度傳感器放在軸承座上，即可監(jiān)測到高頻沖擊振動信號。

2.4 引風(fēng)機軸承損壞引起的振動

由于在初期，為了節(jié)省采購成本，從而在設(shè)備的安裝過程中，應(yīng)用質(zhì)量差的滾動軸承，后期引發(fā)一系列由于潤滑不良、異物進(jìn)入而導(dǎo)致的磨損、銹蝕等問題的出現(xiàn)，在對機器造成損壞后，其滾珠互相撞擊從而產(chǎn)生高頻率的沖擊振動信號，而后傳導(dǎo)給軸承座，從而引發(fā)振動問題。

3 火電廠軸流式風(fēng)機振動的處理過程

通過上述分析可知，多種因素的存在會造成火電廠軸流式風(fēng)機出現(xiàn)振動，如轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量不平衡、膜片聯(lián)軸器中心不符合要求、引風(fēng)機軸承座剛度不夠、引風(fēng)機推力軸承和徑向軸承損壞等，針對上述引起風(fēng)機振動的因素制定有效可行的完善措施，消除振動對軸流式風(fēng)機的運行影響。

3.1 送風(fēng)機的復(fù)裝

目前頻發(fā)的振動問題，對于火電廠的生產(chǎn)影響較大。在送風(fēng)機的復(fù)裝過程中，根據(jù)這一情況，最重要的就是要消除轉(zhuǎn)子徑向和橫向跳動對送風(fēng)機平衡的影響。另外，機械緊固件的松動情況對于送風(fēng)機的平衡性影響也較大。因此，在復(fù)裝的過程中，要加固輪轂上的螺栓以及定位銷對輪轂支承蓋和油缸進(jìn)行找正，打表測量使兩者的縱向跳動值同時符合圖紙要求，經(jīng)過一系列的調(diào)整，排除故障出現(xiàn)的原因，排除因轉(zhuǎn)子徑向跳動和緊固件松動引起振動的因素。如果在機器重新啟動后，仍然出現(xiàn)送風(fēng)機振動的問題，則可以判斷送風(fēng)機的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡是造成振動的主要原因，需要對送風(fēng)機進(jìn)行平衡。

3.2 提高檢修質(zhì)量

對于軸流式風(fēng)機不對中這個問題，可以在檢修時對其中心進(jìn)行調(diào)整，以消除不對中的問題。另外，需要對葉片的焊口進(jìn)行全面檢查，對于有損傷的部位，要及時排查出，并維修；對支撐軸承及承力軸承的間隙要進(jìn)行校對；對入口擋板的葉片及關(guān)度進(jìn)行嚴(yán)格的校核。另外，要著重提高維修人員的工作效率，對維修的質(zhì)量要有保障，對維修過后的各個零件也要進(jìn)行校核，以確保穩(wěn)定工作運行的可靠性?？梢酝ㄟ^在導(dǎo)流板背風(fēng)側(cè)部位焊接圓鋼的措施來減少氣流的增幅、減少氣流的固定頻率、減少系統(tǒng)共振。

3.3 改進(jìn)軸流式引風(fēng)機倒流板防磨工藝

通過相關(guān)人員的不斷研究以及對以往所采取的防磨損措施進(jìn)行分析，制定出有效的防磨方案。首先應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)流板容易發(fā)生磨損的地方安裝組合襯板，然后使用防磨焊條對易磨損處進(jìn)行處理，以提高防磨損效果。所安裝組合襯板的寬度應(yīng)當(dāng)是該導(dǎo)流板總寬度的1/6，襯板在安裝過程中，還應(yīng)當(dāng)對焊接的地方進(jìn)行加工，形成一定的倒角，確保襯板安裝的牢固性。上述這種導(dǎo)流板防磨損方法不僅能夠獲得較為理想的效果，其方法還十分簡單，工期也較短，具有很好的可行性，并且還能夠避免因更換導(dǎo)流板而導(dǎo)致引風(fēng)機外殼發(fā)生變形等問題。待襯板安裝完成和防磨焊條對其處理完后，需要對其進(jìn)行測試，通過測試結(jié)果表明，該方法所取得的效果十分理想，所產(chǎn)生的成本也較低，具有很高的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

風(fēng)機振動故障的分析與診斷是一項實踐性很強的技術(shù)，如果不采用專用檢測設(shè)備很難查找原因。為了更好地適應(yīng)社會發(fā)展，促進(jìn)我國電力行業(yè)的發(fā)展，我國必須在雙極動調(diào)風(fēng)機這一問題上采取針對性的解決措施，在出現(xiàn)的振動問題上采取相應(yīng)的解決措施。對于今后的發(fā)展方向，火電廠自動化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該是未來的發(fā)展規(guī)劃，積極引入雙極動調(diào)風(fēng)機的使用，摒棄以往的舊設(shè)備。企業(yè)以及科研小組在今后應(yīng)當(dāng)加大對火電廠自動化技術(shù)的研發(fā)，以適應(yīng)目前發(fā)展的現(xiàn)狀，從而為火電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳艷.對火電廠電氣自動化技術(shù)及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行探討[J].大科技，2017（2）.

[2] 王志剛，李喬喬，關(guān)云龍，等.軸流式雙極可調(diào)動葉一次風(fēng)機振動分析及處理[J].黑龍江科技信息，2015（22）：142-143.

[3] 陳佳獻(xiàn).電廠雙級軸流式引風(fēng)機振動原因分析[J].低碳世界，2015（25）：25-26.