靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)故障處理

喬金龍

（大唐陽(yáng)城發(fā)電有限責(zé)任公司，山西晉城048102）

靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)故障處理

喬金龍

（大唐陽(yáng)城發(fā)電有限責(zé)任公司，山西晉城048102）

大唐陽(yáng)城發(fā)電有限責(zé)任公司AN40E6（V19+4°）型靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)大、軸承故障頻繁，利用振動(dòng)頻譜分析風(fēng)機(jī)振動(dòng)狀況，查找軸承故障產(chǎn)生的真正原因，給出處理方案。

軸流引風(fēng)機(jī)；頻譜；振動(dòng)；軸承

0 概述

大唐陽(yáng)城發(fā)電有限責(zé)任公司7#，8#機(jī)組為東方鍋爐股份有限責(zé)任公司制造的DG2060/17.6-II3型亞臨界自然循環(huán)鍋爐，一次中間再熱，雙拱形爐膛，W型火焰燃燒方式，全懸吊、平衡通風(fēng)，露天布置。風(fēng)煙系統(tǒng)采用兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)及兩臺(tái)靜葉調(diào)節(jié)的軸流式引風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。2007年脫硫與主機(jī)是同時(shí)投產(chǎn)，主機(jī)設(shè)計(jì)主要由北京國(guó)電華北電力工程有限公司完成，脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)在原系統(tǒng)上基礎(chǔ)上由核工業(yè)第四研究設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，原先煙道設(shè)計(jì)直接通往煙囪，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)，先將兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的煙氣聚集到一起進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)，而后經(jīng)過(guò)脫硫進(jìn)入煙囪。引風(fēng)機(jī)為成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的AN40E6（V19+4°）靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，其中，7#爐原先葉輪葉片數(shù)量是13片，脫硝改造后增加為19片。

1 AN40 E6 （V19 +4 °）型靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)典型故障及處理1 .1

引風(fēng)機(jī)振動(dòng)大處理

1.1.1 故障情況

7#，8#引風(fēng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)460 MW以下運(yùn)行時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)引風(fēng)機(jī)失速現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生喘振，其中72，81引風(fēng)機(jī)喘振最為嚴(yán)重，在喘振過(guò)程中也曾發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，特別是升降負(fù)荷時(shí)最為明顯，主要表現(xiàn)：①風(fēng)機(jī)出、入口壓力及風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)較為明顯；②就地風(fēng)機(jī)有低頻噪聲且出、入口風(fēng)道均存在低頻晃動(dòng)；③負(fù)荷越低，現(xiàn)象越明顯；④喘振時(shí)遠(yuǎn)方失速測(cè)點(diǎn)報(bào)警較為頻繁；⑤引風(fēng)機(jī)就地、畫面振動(dòng)較大。4臺(tái)引風(fēng)機(jī)布置如圖1所示。

1.1.2 原因分析

引風(fēng)機(jī)失速及喘振與運(yùn)行工況、風(fēng)道阻力有很大關(guān)系，振動(dòng)大原因較多，需要對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的分析。根據(jù)運(yùn)行情況確定可能原因如下。

（1）風(fēng)機(jī)壓力與流量不匹配導(dǎo)致風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)不在風(fēng)機(jī)安全工作區(qū)域內(nèi)而發(fā)生失速；這些主要表現(xiàn)在低負(fù)荷時(shí)，低負(fù)荷時(shí)，煙道阻力變化較小，煙氣體積流量及煙氣密度明顯下降。在開-45°以下，流量降低，風(fēng)機(jī)升壓不明顯情況下，風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)易偏離正常工作區(qū)域。利用艾默生CSI2130頻譜分析儀測(cè)量振動(dòng)頻譜見圖2。

圖2 風(fēng)機(jī)振動(dòng)頻譜

（2）設(shè)備因運(yùn)行環(huán)境及操作過(guò)程導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，這些主要體現(xiàn)在升降負(fù)荷時(shí)，由于引鳳出口阻力較大，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)容易發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，主要現(xiàn)象為兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)出口壓力、電流呈現(xiàn)彼此交替漲幅。

（3）設(shè)備部件松動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)在失速時(shí)，振動(dòng)及異音較大。經(jīng)過(guò)頻譜分析，振動(dòng)時(shí)發(fā)生倍頻振幅現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)檢修，發(fā)現(xiàn)主要的松動(dòng)部位為軸與葉輪配合部位，以及葉輪壓盤螺栓松動(dòng)。

（4）設(shè)備動(dòng)平衡出現(xiàn)問(wèn)題，設(shè)備動(dòng)平衡出現(xiàn)問(wèn)題一般主要出現(xiàn)在設(shè)備異常后，葉輪受損或灰塊脫落等。目前多臺(tái)引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)此類現(xiàn)象。

1.1.3 采取措施

（1）努力改變風(fēng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境，使設(shè)備在安全區(qū)域運(yùn)行，低負(fù)荷時(shí)通過(guò)提高增壓風(fēng)機(jī)出力來(lái)降低引風(fēng)機(jī)背壓，使工作點(diǎn)在工作曲線中向下平移。目前7#，8#爐引風(fēng)機(jī)都采取同樣措施，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)失速、喘振減少，振動(dòng)減小。

（2）升降負(fù)荷時(shí)，注意觀察引風(fēng)機(jī)出口壓力、電流、失速報(bào)警、振動(dòng)變化，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)避免風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象。

（3）利用設(shè)備停運(yùn)積極檢查葉輪壓盤螺栓缺陷及葉輪配合間隙，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題積極處理。

（4）定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行頻譜分析，發(fā)現(xiàn)動(dòng)平衡出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，利用檢修對(duì)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。

（5）在引風(fēng)機(jī)大修及技改時(shí)優(yōu)化煙道布置，降低引風(fēng)機(jī)出口阻力，特別是兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)阻力不平衡問(wèn)題要著重解決，例如72引風(fēng)機(jī)、81引風(fēng)機(jī)目前出口布置不合理，都存在噴嘴阻力特性。

1.2 引風(fēng)機(jī)軸承故障、損壞處理

1.2.1 故障情況

7#，8#引風(fēng)機(jī)在投產(chǎn)后，發(fā)生多次燒軸承事件，特別是2009年以來(lái)，引風(fēng)機(jī)檢修次數(shù)、軸承的損壞次數(shù)增加，主要表現(xiàn)如下。

（1）軸承局部滾珠、保持架、內(nèi)外圈溫度高碳化，嚴(yán)重的將銅保持架磨損壞及內(nèi)外圈表面剝落。

（2）所有解體軸承內(nèi)部油脂污染發(fā)黑，有變灰的，也有高溫碳化發(fā)黑。

（3）燒軸承時(shí)多表現(xiàn)為運(yùn)行過(guò)程中軸承溫度突然上漲直至保護(hù)停機(jī)。

（4）角接觸軸承與滾柱軸承都發(fā)生過(guò)燒軸承現(xiàn)象，推力軸承溫度高導(dǎo)致燒軸承較多。

（5）軸承室內(nèi)聚聚較多的廢油，排油管內(nèi)排出廢油幾乎沒(méi)有。（6）第一次發(fā)生軸承故障及燒軸承的是71引風(fēng)機(jī)。

1.2.2 引風(fēng)機(jī)軸承溫度高的原因分析

（1）風(fēng)機(jī)油被灰塵污染引起軸承溫度高。引風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑脂污染主要原因有：①軸頭油封與銅套磨損嚴(yán)重導(dǎo)致動(dòng)靜間隙過(guò)大，冷卻風(fēng)攜帶空氣中的灰塵進(jìn)入軸承箱，根據(jù)解體檢修，發(fā)現(xiàn)符合該狀況；②排油口密封不嚴(yán)導(dǎo)致冷卻風(fēng)攜帶空氣中的灰塵進(jìn)入軸承箱，根據(jù)解體檢修發(fā)現(xiàn)符合該狀況；③葉輪側(cè)動(dòng)靜密封損壞導(dǎo)致動(dòng)靜間隙增加導(dǎo)致煙塵進(jìn)入軸承箱，解體發(fā)現(xiàn)該處密封良好且無(wú)漏灰痕跡。

（2）風(fēng)機(jī)排油不暢，導(dǎo)致新的潤(rùn)滑油不能及時(shí)補(bǔ)充，散熱較差，軸承溫度較高，從現(xiàn)場(chǎng)解體檢查發(fā)現(xiàn)存在此現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)排油不暢的主要原因有：①排油口被臟油脂堵塞，潤(rùn)滑脂不能及時(shí)排掉導(dǎo)致潤(rùn)滑脂變干、碳化、變硬，使油脂堵塞排油口加重；②排油口密封不好導(dǎo)致軸承冷卻風(fēng)串入，使軸承排油口形成正壓，污油不能正常排出。

（3）冷卻風(fēng)風(fēng)量不夠或冷卻風(fēng)漏風(fēng)導(dǎo)致軸承不能正常冷卻。常見的原因主要有：①冷卻風(fēng)風(fēng)罩腐蝕嚴(yán)重發(fā)生泄漏，漏小時(shí)導(dǎo)致冷卻風(fēng)全部從風(fēng)罩漏出，冷卻效果變差，漏大后導(dǎo)致風(fēng)罩內(nèi)不能建立足夠正壓，煙氣全部進(jìn)入風(fēng)罩內(nèi)對(duì)軸承箱進(jìn)行加熱；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢修發(fā)現(xiàn)，軸承箱風(fēng)罩確實(shí)存在腐蝕嚴(yán)重，出現(xiàn)較大窟窿的現(xiàn)象。②冷卻風(fēng)機(jī)故障或入口堵塞，導(dǎo)致風(fēng)量不夠，平時(shí)運(yùn)行存在此類現(xiàn)象。③中心筒人孔密封不嚴(yán)，導(dǎo)致煙氣大量進(jìn)入中心筒，煙氣進(jìn)入中心筒后對(duì)冷卻風(fēng)進(jìn)行加熱，導(dǎo)致軸承箱溫度上升。

（4）軸承在安裝時(shí)，軸承緊力或間隙安裝不當(dāng)，導(dǎo)致軸承推力間隙過(guò)小，啟機(jī)后軸承發(fā)熱，溫度上升。

（5）風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行在失速或喘振狀態(tài)，失速及喘振導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng)能量及頻率增大，最終導(dǎo)致軸承壽命降低，及早老化或損壞。因71引風(fēng)機(jī)第一次出現(xiàn)，故判定引風(fēng)機(jī)振動(dòng)加快了軸承損壞。

1.2.3 采取措施

（1）利用檢修機(jī)會(huì)及時(shí)更換軸承箱的密封裝置。

（2）按圖紙正確安裝排油管，并對(duì)排油管與風(fēng)罩、排油管與軸承箱進(jìn)行密封，減少密封風(fēng)對(duì)軸承箱內(nèi)油脂污染的可能。

（3）每次檢修應(yīng)徹底清理軸承箱加、排油孔，并對(duì)各油孔注滿足夠的油脂。

（4）定期檢查軸承箱風(fēng)罩的完好程度，發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換。

（5）通過(guò)技改將引風(fēng)機(jī)軸承箱冷風(fēng)罩更換為耐腐蝕的冷風(fēng)罩，因冷風(fēng)罩溫度低，是最易腐蝕部位，更換冷風(fēng)罩后可以減少低溫腐蝕，從而減少密封漏風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。

（6）利用每次停機(jī)檢查軸承箱內(nèi)部的排油情況，發(fā)現(xiàn)排油不暢及時(shí)處理。

（7）加強(qiáng)引風(fēng)機(jī)軸承箱給油脂管理，使軸承箱內(nèi)不缺油、不多油、散熱好。

（8）嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)間隙安裝軸承箱內(nèi)的各盤軸承，減少受熱膨脹后導(dǎo)致軸承漲死。

（9）優(yōu)化引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，減少風(fēng)機(jī)的喘振及失速運(yùn)行，為軸承運(yùn)行提供良好保障。

［1］張振松，傅新.旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)及故障診斷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

［2］張思.振動(dòng)測(cè)試與分析技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1994.

［3］陳江，沙德生.火電廠設(shè)備精密點(diǎn)檢及故障診斷案例分析[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

〔編輯凌瑞〕

TM621.2

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.