火電廠火檢冷卻風(fēng)機(jī)振動(dòng)治理的方法探討

趙紀(jì)龍 李旭峰 張藝漫

【摘 要】火檢冷卻風(fēng)機(jī)是鍋爐單元機(jī)組的重要輔助設(shè)備之一，它為鍋爐燃燒器的探頭提供冷卻風(fēng)，火檢探頭是鍋爐正常工作的重要檢測(cè)工作，同時(shí)，作為鍋爐主保護(hù)的重要條件之一，對(duì)于火電廠鍋爐的可靠運(yùn)行起著至關(guān)重要的影響作用。

【關(guān)鍵詞】火檢冷卻風(fēng)機(jī)；振動(dòng)；治理

1.概述

火力發(fā)電廠為確保爐內(nèi)火檢的正常工作，一般配置兩臺(tái)火檢風(fēng)機(jī)提供冷卻風(fēng)來保證火檢探頭的正常使用。鍋爐MFT一般都有一、二條關(guān)于火檢冷卻風(fēng)喪失的主保護(hù)，或?yàn)閱适Щ饳z冷卻風(fēng)，或?yàn)榛鹧鎲适?，在一般?guī)程中都鎖定，爐膛溫度小于80℃時(shí)可?；饳z冷卻風(fēng)機(jī)，目的是為保證火檢探頭的安全工作。

個(gè)別機(jī)組曾出現(xiàn)過由于火檢風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常，導(dǎo)致火檢冷卻風(fēng)的報(bào)警或停運(yùn)，進(jìn)而造成主保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致鍋爐MFT，給所在企業(yè)造成了一定的經(jīng)濟(jì)影響，甚至是設(shè)備損壞，因此確?；饳z風(fēng)機(jī)的可靠運(yùn)行，及時(shí)治理火檢風(fēng)機(jī)的振動(dòng)缺陷具有重要意義。

2.火檢風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝系統(tǒng)介紹（以某新建電廠為例）

現(xiàn)場(chǎng)配置火檢冷卻風(fēng)機(jī)2臺(tái)，流量為728-5000m?/h，單個(gè)重量為32kg，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為M2BAX 160MLB 2，功率為15kW，轉(zhuǎn)速為2929r/min，電動(dòng)機(jī)電壓為380V，電流為28A，風(fēng)風(fēng)機(jī)型號(hào)為A780，離心式風(fēng)機(jī)。該風(fēng)機(jī)效率高，大于85%，振動(dòng)小、噪音低，風(fēng)機(jī)外殼1米處噪聲<80dB。該風(fēng)機(jī)具有非常平滑的壓力特性曲線。用于該壓力曲線在主要運(yùn)行區(qū)域內(nèi)流量變化5～8倍而壓力僅變化±5%，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)流量發(fā)生較大變化時(shí)，風(fēng)機(jī)仍能保持正常的壓力。

火檢風(fēng)機(jī)位于13.7m爐后水泥平臺(tái)上，風(fēng)機(jī)與水泥地坪之間有一個(gè)鋼制預(yù)埋件和一個(gè)鋼制框架，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)采取對(duì)稱、對(duì)面布置，兩個(gè)出風(fēng)口在逆止擋板門后經(jīng)一個(gè)手動(dòng)蝶閥與φ219的碳鋼管道相連接。

3.異常介紹

在機(jī)組進(jìn)行空氣動(dòng)力場(chǎng)時(shí)，火檢冷卻風(fēng)機(jī)一起進(jìn)行試運(yùn)，經(jīng)對(duì)風(fēng)機(jī)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端和自由端振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)量，數(shù)據(jù)如下：

以上數(shù)據(jù)顯示，自由端的垂直方向數(shù)據(jù)最大，其余方向的振動(dòng)均偏大。因此，首先分析自由端垂直方向上的振動(dòng)原因最為重要。經(jīng)使用北京正朝ZC4000點(diǎn)檢儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)A風(fēng)機(jī)自由端顯示一倍頻成分最大，約為50μm，二倍頻成分11μm，其余倍頻、低頻及高頻分量都不大；同時(shí)，B風(fēng)機(jī)自由端顯示也是一倍頻成分最大，約為48μm，二倍頻成分13μm，其余倍頻、低頻及高頻分量也都不大。

以上的頻譜顯示，不能排除可能存在的以下幾個(gè)問題：

（1）支撐系統(tǒng)缺陷；

（2）轉(zhuǎn)子不平衡；

（3）聯(lián)軸器出現(xiàn)缺陷。

針對(duì)以上幾種可能，現(xiàn)場(chǎng)逐一進(jìn)行了檢查確認(rèn)。

4.振動(dòng)處理步驟

4.1振動(dòng)原因分析

因?yàn)槭切略O(shè)備，且廠家出廠前已做了相應(yīng)的動(dòng)平衡試驗(yàn)，火檢風(fēng)機(jī)為基座、框架與風(fēng)機(jī)本體整體運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，整個(gè)運(yùn)輸過程未出現(xiàn)設(shè)備碰損事件，振動(dòng)不可能出現(xiàn)大幅度的超標(biāo)，以上數(shù)據(jù)也從廠家處進(jìn)行了核實(shí)。因此，轉(zhuǎn)子不平衡和聯(lián)軸器缺陷暫時(shí)可以先不考慮，那么重點(diǎn)就是圍繞整個(gè)支撐系統(tǒng)進(jìn)行缺陷檢查。

4.2 異常振動(dòng)處理過程

因振動(dòng)主要存在于垂直方向，結(jié)合基礎(chǔ)支撐的分析，首先對(duì)地腳螺栓進(jìn)行了確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)與框架的連接螺栓、框架與基礎(chǔ)鋼架的連接螺栓均緊固牢靠，未出現(xiàn)松動(dòng)，同時(shí)，使用點(diǎn)檢儀檢查時(shí)，連接處振動(dòng)未出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，但是從上至下，垂直方向上的振幅逐漸減小，但最小處仍有15μm左右的振幅。由此可以確認(rèn)，風(fēng)機(jī)框架與水泥臺(tái)面之間仍然存在振動(dòng)松動(dòng)的可能性。

經(jīng)向土建專業(yè)了解，原密封風(fēng)機(jī)在鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)上設(shè)計(jì)為坐在預(yù)埋件上，而由于設(shè)計(jì)圖紙到位緩慢，導(dǎo)致圖紙到位時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)層已澆筑完混凝土，要完成預(yù)埋件的敷設(shè)，必須要將原地坪砸開，這樣以來，對(duì)該處的水泥強(qiáng)度以及防水效果將造成影響。為避免以上隱患，經(jīng)咨詢?cè)O(shè)計(jì)院后，基礎(chǔ)改為用四條膨脹螺栓進(jìn)行緊固。由于基礎(chǔ)框架較長，但是現(xiàn)場(chǎng)的膨脹螺栓僅有四條，無法確保長度方向上的結(jié)構(gòu)剛性，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量后，發(fā)現(xiàn)框架底部仍然存在10μm的振幅，且在兩臺(tái)風(fēng)機(jī)自由端的下方振幅為14μm和15μm，這和之前風(fēng)機(jī)本體上測(cè)到的垂直方向上的偏大數(shù)值位置相符。由于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)為對(duì)稱、對(duì)面布置，所以由此確定基礎(chǔ)框架存在對(duì)角扭矩的問題，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)四條膨脹螺栓緊固后，發(fā)現(xiàn)自由端下方的振動(dòng)減小，但任然存在8μm左右的振動(dòng)。由此，可進(jìn)一步確認(rèn)，底部框架基礎(chǔ)需要進(jìn)一步提升剛性，于是，要求土建單位兩邊各增加兩條膨脹螺栓，并進(jìn)行混凝土二次灌漿。灌漿凝固干燥后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)再次測(cè)量發(fā)現(xiàn)振動(dòng)數(shù)值明顯減小。

對(duì)于輸送介質(zhì)的轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備連接的管道而言，若管道直接與轉(zhuǎn)機(jī)相連，容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)傳遞給管道，或管道振動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備，給轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備帶來振動(dòng)疊加的效果，長時(shí)間會(huì)進(jìn)一步造成振動(dòng)惡化，而避免以上危害，對(duì)于液體介質(zhì)而言，往往是在管道合適位置增加彈性或剛性支吊架進(jìn)一步消除或限制振動(dòng)；而對(duì)于氣體介質(zhì)而言，往往是在轉(zhuǎn)機(jī)與管道的連接部位增加軟連接，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)振動(dòng)源的相互隔離。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)研究后，決定將出口的蝶閥更換金屬膨脹節(jié)（由于考慮避免外界尖銳物體對(duì)軟連接的損壞，未采用軟連接）。膨脹節(jié)更換后，經(jīng)再次測(cè)量振動(dòng)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的各處振動(dòng)均為優(yōu)良值。

5.結(jié)束語

轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)直接影響著設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，尤其是對(duì)于火力發(fā)電廠中承擔(dān)著主要保護(hù)的設(shè)備，從設(shè)備的設(shè)計(jì)、加工、安裝和試運(yùn)方面了解設(shè)備振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理，結(jié)合設(shè)備自身各部件的振動(dòng)頻譜，合理分析產(chǎn)生振動(dòng)的原因，同時(shí)，結(jié)合常規(guī)的振動(dòng)治理措施，多措并舉，才能切實(shí)治理并消除轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的隱患，從而，確保設(shè)備的可靠運(yùn)行，不斷提升機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉策峰，李亞軍，楊峰.鍋爐火檢冷卻風(fēng)機(jī)做備用的可行性分析[J].寧夏電力，2008（09）：74.

[2]Liu Ce-hua，Li Ya-jun，Yang Feng.The feasibility analysis of boiler fire check cooling fan for standby[J].Ningxia electric power，2008（09）：74.

[3] 劉保國，姜春霞.風(fēng)機(jī)振動(dòng)原因分析及解決措施[J].河南電力，2010（31）：62.

[4]Liu Bao-guo，Jiang Chun-xia.Cause analysis and solution of fan vibration[J].Henan electric power，2010（31）：62.

[5] 羅劍斌，荊百林，袁利平，劉靜宇.火電廠旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)介紹與應(yīng)用[J].河南電力，2006（01）：46-48.

[6]Luo Jian-bin，Jing Bai-lin，Yuan Li-ping，Liu Jing-yu.Introduction and application of vibration standards for rotating equipment in thermal power plants[J].Henan electric power，2006（01）：46-48.

（作者單位：大唐鞏義發(fā)電有限責(zé)任公司）