分析鍋爐風(fēng)機(jī)運(yùn)行中常見故障的原因

杜昊鵬

摘 要：隨著國內(nèi)制造鍋爐風(fēng)機(jī)的工藝水平不斷提升，風(fēng)機(jī)的性能以及工作效率都獲得了很大提升。但是在實(shí)際的操作中，鍋爐風(fēng)機(jī)仍然存在較多的故障，必須加強(qiáng)對風(fēng)機(jī)的定期維護(hù)，對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行總結(jié)，制定具有針對性的解決措施，才能不斷提升鍋爐風(fēng)機(jī)的工作效率。

關(guān)鍵詞：鍋爐；風(fēng)機(jī)；故障；措施

中圖分類號：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

鍋爐風(fēng)機(jī)是把原動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)化并向進(jìn)行氣體能量輸送的一種重要機(jī)械。作為火電廠中關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)施，鍋爐風(fēng)機(jī)包括了密封風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)以及送風(fēng)機(jī)等多種類型，在發(fā)電廠中所消耗電能的比例大約為 1.5%至 3.0%。在實(shí)際的操作中，送風(fēng)機(jī)每年故障率 0.4 次，由于引風(fēng)機(jī)工作時(shí)間長，運(yùn)作環(huán)境較為惡劣，所以出現(xiàn)故障的幾率較高，約為 2 次。

一、葉片磨損原因分析以及應(yīng)對措施

鍋爐風(fēng)機(jī)出現(xiàn)葉片磨損的問題的原因多種多樣，主要包括以下幾種：在鍋爐風(fēng)機(jī)運(yùn)行的過程中未設(shè)計(jì)工況狀態(tài)，葉片進(jìn)口圓弧切線與葉輪中進(jìn)氣的方向不同，產(chǎn)生了進(jìn)氣沖角；風(fēng)機(jī)中氣流塵粒磨損沖刷葉片進(jìn)口位置；引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口設(shè)置了旋風(fēng)除塵設(shè)備，該設(shè)備具有良好的除塵效果，但是如果未及時(shí)對除塵設(shè)備進(jìn)行清理，則引風(fēng)機(jī)容易進(jìn)入灰積塵，鍋爐風(fēng)機(jī)中產(chǎn)生的氣流將粉塵粒帶動進(jìn)入葉片附近位置，產(chǎn)生與銼刀葉片相同的功能，提升葉片磨損的程度；加之風(fēng)機(jī)葉片的焊縫或者構(gòu)成材料未達(dá)到一定的硬度，一旦進(jìn)入的粉塵硬度更高，則加快葉片磨損沖刷的速度。針對葉片磨損故障，解決措施如下：其一，加強(qiáng)對除塵設(shè)備中的積塵的清理，將煙氣粉塵量降低；從鍋爐以及煤質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況出發(fā)，間隔 2 個(gè)小時(shí)對除塵設(shè)備的積塵進(jìn)行至少 1 次處理，能有效減少葉片受到塵粒的磨損沖刷程度。其二，降低排氣的阻力，保持葉片進(jìn)口的圓弧切線與葉道氣流流通方向的一致性。其三，對鍋爐風(fēng)機(jī)加強(qiáng)葉輪的改造，提升葉輪的使用壽命，在進(jìn)行改造之后，可用單板彎葉片替代翼后的葉片，一定程度上增加電機(jī)的負(fù)荷量，卻能有效避免葉片磨損情況下設(shè)備的積塵對平衡性的破壞，將葉輪的使用期限延長；其四，可以使用較高硬度的材料，例如 16Mn 鋼將 A3 鋼進(jìn)行替代，有效提升鍋爐風(fēng)機(jī)葉片的耐磨程度。

二、喘振和旋轉(zhuǎn)失速原因分析以及應(yīng)對措施

喘振主要是在風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域產(chǎn)生的風(fēng)壓、流量明顯出現(xiàn)波動的情況，鍋爐風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)失速主要是機(jī)內(nèi)氣流沖角靠近臨界點(diǎn)時(shí)，氣流脫離葉片凸面，出現(xiàn)邊界層分離導(dǎo)致的渦流，引起風(fēng)壓降低的情況。此兩種故障屬于不同工況，但存在一定內(nèi)在聯(lián)系。鍋爐風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，通常會伴隨出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)氣流，旋轉(zhuǎn)失速主要受到葉輪性能結(jié)構(gòu)的影響，和風(fēng)煙道系統(tǒng)形狀、內(nèi)部容量沒有直接聯(lián)系，喘振則與此二者聯(lián)系密切，喘振利用U 形管進(jìn)行檢測，而旋轉(zhuǎn)失速用探針檢查。這兩種故障均為壓差的信號將壓差的開關(guān)驅(qū)動，產(chǎn)生調(diào)機(jī)或者報(bào)警反映，存在兩種原因?qū)е碌恼`操作行為：其一，裝置保護(hù)可靠性不高；其二，煙氣內(nèi)灰塵將 U 形管、測量孔堵塞。在出現(xiàn)喘振以及旋轉(zhuǎn)失速故障時(shí)，鍋爐風(fēng)機(jī)以及爐膛的風(fēng)壓都會產(chǎn)生明顯變化，在調(diào)試風(fēng)機(jī)過程中，可利用改變安裝動葉的角度的方法確保工作區(qū)域與不穩(wěn)定區(qū)保持距離。在鍋爐風(fēng)機(jī)制造工藝不斷提升的基礎(chǔ)上，取消喘振或者旋轉(zhuǎn)失速的跳閘性保護(hù)，將其變?yōu)椤鞍l(fā)訊”，一旦出現(xiàn)故障信號，則操作人員對動葉開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)離故障區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、風(fēng)機(jī)軸承振動故障原因及措施

風(fēng)機(jī)軸承振動會導(dǎo)致葉片、軸承的損耗、風(fēng)道損壞、螺栓松動等問題。對鍋爐風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響，導(dǎo)致軸承振動原因較多，論文主要從以下兩個(gè)方面對其原因以及解決措施進(jìn)行論述。

（一）折斷地腳螺栓導(dǎo)致的振動

在對這一問題進(jìn)行檢查過程中，發(fā)現(xiàn)軸溫、油位、冷卻水流通都正情況下，非正常響動多源于鍋爐風(fēng)機(jī)葉輪。在軸承箱墊鐵下有較小幅度的振動現(xiàn)象，但墊鐵未能滑出，在將地腳螺栓旋緊時(shí)，通常都會出現(xiàn) 1 個(gè)螺桿出現(xiàn)被折斷現(xiàn)象，防松彈簧下面的墊圈被碎斷，螺母出現(xiàn)松動，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與軸承箱出現(xiàn)共振。此時(shí)，可以利用地腳螺母接地的傳統(tǒng)方法進(jìn)行處理，另外，還可利用綁焊螺柱方法進(jìn)行修復(fù)，其主要操作方式為：墊高鍋爐風(fēng)機(jī)的軸承箱至少20mm至30mm，鑿去折斷螺栓周圍混凝土，出現(xiàn) 120mm×80mm×240mm 規(guī)格的淺洞；在基礎(chǔ)表面位置，將折斷螺栓的下半截去除，確保階段之后的折斷螺栓表面保持 100mm；把大概 160mm 長的、共 2 段的圓鋼或者螺紋鋼（20 號）固定在螺桿上；利用火焰及對其進(jìn)行淬火，應(yīng)力消除；將在軸承箱上的固有的地腳螺孔位置套上螺栓，保證軸承箱位置的正確，將螺母旋緊，用水泥填充之前打下的孔洞并恢復(fù)原樣。

（二）葉片磨損產(chǎn)生振動

作為鍋爐風(fēng)機(jī)中較普遍問題，磨損會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的平衡受到破壞，會導(dǎo)致運(yùn)行中的風(fēng)機(jī)振動變大。在對這種鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障進(jìn)行處理時(shí)通常會在鍋爐停爐之后進(jìn)行平衡性的調(diào)整，主要從鍋爐風(fēng)機(jī)的特色出發(fā)，在不停爐狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)平衡工作：首先，在風(fēng)機(jī)殼面對葉輪的位置上進(jìn)行 1 個(gè)手孔門的安裝，這一位置距離葉輪的緣邊距離為 200mm，處理人員位于風(fēng)機(jī)之外，進(jìn)行內(nèi)部的手動操作，關(guān)閉手孔門；其次在出現(xiàn)振動之后停下鍋爐風(fēng)機(jī)，打開手孔們，在風(fēng)機(jī)風(fēng)之外加重葉輪重要，最后在完成平衡的查找之后，對相應(yīng)的位置以及重量進(jìn)行計(jì)算，完成焊接葉輪的工作。另外，為了加強(qiáng)維護(hù)鍋爐風(fēng)機(jī)的擋板，減少漏風(fēng)情況，可以停止單側(cè)風(fēng)機(jī)狀態(tài)下避免熱風(fēng)漏出送風(fēng)機(jī)，保持正常的工作環(huán)境。

結(jié)語

在實(shí)際的操作中，鍋爐風(fēng)機(jī)仍然存在較多的故障影響風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。本文對鍋爐風(fēng)機(jī)的葉片磨損原因進(jìn)行分析以及說明了應(yīng)對措施，并對喘振和旋轉(zhuǎn)失速原因以及應(yīng)對措施進(jìn)行了分析，從折斷地腳螺栓、葉片磨損角度出發(fā)研究了風(fēng)機(jī)軸承振動故障原因及措施。

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