【摘 要】:离心式风机是依靠输入的机械能,提高气体压力能并输送气体的机械设备,它是一种从动的流体机械设备。电厂生产中通常使用的风机多为离心式引风机,用于将炉膛产生负压,输送热量及生产过程中的各种污染气体,是火力发电厂生产及环保设施中的的重要设备。本文结合生产实际情况分析了离心式引风机在生产运行过程中容易出现振动的故障原因,提出了一些有效、可行的处理方法。
【关键词】:故障;引风机;轴承振动;叶轮;动平衡;
引风机是火力发电厂的重要设备之一,作为风烟系统的动力源,风机设备的好坏直接影响到了火电厂锅炉的安全稳定运行,大型火力发电厂中通常使用两台引风机并列运行,这种设计其目的是为了增加介质流量并且保证当某一台引风机出现异常、故障的时候,仍有一台风机可以正常工作。本文章依据离心风机理论知识结合现场实际生产情况对离心式风机常见振动的故障原因做出有针对性的分析。
1 设备概述
某电厂采用的引风机为沈阳鼓风机厂生产的Y4-2×73-2NO28.5F型双吸入双支撑式风机,风机主要由转子组、机壳、进风口、进气箱、调节门、轴承组、轴承座、盘车装置及润滑系统等组成,每台锅炉配置2台引风机,电机前后轴承均为滑动轴承,从电机方向看,A侧引风机为逆时针方向转动,B侧引风机为顺时针方向转动。
2 离心式风机振动的危害性
离心式风机振动是日常生产运行中常见的故障现象,只要将振动值控制在范围之内,对设备安全不会造成太大影响。如果风机振动值严重超标,将会造成风机轴承座、轴承或电机轴承的损坏、基础地脚螺栓松动、风机风壳、风轮及风道损坏、电动机发热烧损等故障,致使风机工作性能降低,甚至造成整台设备全部报废。更为严重的可因振动巨大造成设备事故,危及人身健康及工作环境。
3 离心风机轴承座振动
风机较为频发的故障现象就是轴承座振动,现场可以通过就地振动探头或手持式振动监测仪进行初步诊断,轴承座振动引起故障现象有据可查,是一个振动值逐渐增大,连续缓慢发生的过程。现场可使用便携手持式VM-63A测振仪定期对风机轴承座进行监测,实时进行振动值的对比,及时做出精确的分析和处理,对可能或即将发生故障的设备进行有计划的轮换检修,确保各台风机的安全稳定运行。
3.1 转子静、动不平衡引起的振动
引风机轴承箱发生的振动中,多数为由于风机转子质量不平衡引起的。其造成风机转子质量不平衡主要原因有:转子叶轮出现不同程度的磨损或腐蚀;轮盘表面存在不均匀的积灰和附着物;风轮在修补焊接后未做动平衡试验;叶轮各零部件存在松动或连接部件不紧固等现象。
风机转子不平衡引起的振动特征,可用手持式振动仪监测各相位振动值:(1)振动值随着转速的升高而增大;(2)振动值在径向位偏大,而轴向位偏小。
针对风机转子不平衡引起的振动故障,我们编制了一系列的防范措施,由于所有电厂生产企业选用引风机的作用都是输送炉膛内燃烧产生含二氧化硫烟气,,所以风机叶轮极易腐蚀,叶轮表面及其他部位容易粘灰,产生不同程度积灰或附着物,致使风机转子出现不平衡现象,造成风机振动。现要求设备维护班组每日对风机主要部位的振动情况进行监测并记录实时数据,由专业技术人员对监测的各项数据进行比对分析,可通过振幅、振速变化曲线来确定风机叶轮是否需要补焊检修,风轮上的积灰、附着物是否需要清除,或者做动平衡校正。
3.2滚动轴承、滑动轴承故障引起的振动
3.2.1 轴承安装工艺不良。当轴承装配工艺存在问题,如轴承安装不当,安装时施力部位不正确,造成轴承损坏;安装有偏差,造成轴承轴向径向游隙过大或过小。轴承内外圈不在同一旋转中心,处于不同心。
其振动现象特征为:振动值径向偏小,轴向较大;转动频率与振动频率相同。
3.2.2 轴承体表面损坏。
如采购的轴承质量不良,间隙不符合要求;长期超载运行,超周期使用造成的疲劳损坏;润滑不佳,润滑方式错误或润滑油选型不对;脏污进入造成污染等。会造成轴承滚珠磨损变形、表面损坏、滚道表面金属剥落、保持架碎裂、座圈滚道严重磨损,降低轴转精度,迫使轴承座发生振动。
振动表现特征为:振幅在轴向、径向均有可能最大;振动的稳定性较差,与负荷无关;轴承箱在损坏轴承处出现温度突升现象。
此类振动的处理方法:发生此类振动时,要立即停止设备运行更换轴承,通过选用优质的轴承、合格的润滑油,采用正确的润滑方式来减少此类振动发生的频次。
3.3 轴承箱基础强度不够引起的振动
轴承座台板二次灌浆不合格,如台板垫铁松动、垫铁超高、混凝土强度不够,地脚螺栓松动均会引起剧烈的共振现象,甚至造成地脚螺栓断裂,轴承座螺栓孔断裂,轴承座报废等。
此类振动特征:有故障的地脚螺栓处轴承座振动值较大,振幅和振速在径向最大,振动频率经常为转速的奇数倍。
该类故障的处理:提高日常巡视频次和巡视力度,定期紧固地脚螺栓螺母。
3.4 联轴器故障引起的振动
引风机与电机联轴器外圆不同心,端面不平行或两联轴器之间未预留间隙,都会造成电机和轴承座的剧烈振动。其振动特点为:a振动趋势不稳定,随着负荷变化,振幅在空载时最小,满载时最大,轴心偏差越大,振动越大;b电机侧也会有明显振动,将引风机和电机联轴器脱开,电机单独运行,振动消失。
处理此类振动的方法:重新找正联轴器中心并进行调整,降低引风机和电机轴不同心度;合理预留引风机和电机联轴器之间的间隙。
4临界转速引起的振动
风机在启动升速过程中,达到某一转速时,转子会突然产生剧烈振动,在越过这一转速后,再继续升速,振动反而会逐渐减小,在停运时也会出现这一现象,这是风机固有频率相对应的转速称为风机临界转速。轴的质量越大,刚度越小(轴细长),其临界转速越低,反之则越高。当风机的工作转速高于临界转速时,容易出现振动。
其振动现象为:该物件共振处的相对振动值最大;振动频率与旋转频率相同或接近。
5 烟风系统引起的振动
风烟系统中气流扰动引起的振动,主要由风道气流脉动引起的振动,风道局部堵塞引起的振动,风壳和风道材质强度不够引起振动,风机旋转失速等。其振动特征为:压力、流量波动较大无规律,振动值随流量增加而增大,振幅随负荷的增加而增大。处理该类振动主要是检查风道堵塞情况、紧固螺栓、加固风道或基础底座。
6 结束语
文章阐述了离心式引风机常见的振动故障原因分析,并提出了科学、有效、可行的处理方法,对火力发电企业在设备故障诊断和择机对设备安排定检、检修提供了很大帮助。由此可见,采用新技术、新方法、新革新在电力生产企业界的不断应用与推广,不仅可提高设备管理和检修水平,而且可缩短关键设备停运和检修时间。所以在日常生产实际工作中,我们要通过科学严谨的工作态度,开拓创新工作思路,认真总结经验,实时收集技术数据,掌握设备劣化趋势,有针对性的采取相应的技术措施解决问题,为电力企业安全、稳定、经济运行提供有力保障。
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作者简介:
姓名:温敏杰 、性别:男 、出生年月:1987.05、学历:本科、注册安全工程师、职称:工程师、现居地:山西省长治市、工作单位:山西京能吕临发电有限公司、主要研究方向:电站转动设备及安全管理精细化