电厂锅炉大型风机振动原因浅析及应对措施

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第24期   作者:毛镇凯 陈强
[导读] 本文对大型风机振动异常的原因进行了综合分析,并提出了应对措施
        毛镇凯  陈强
        乌石化热电厂生产运行科 新疆 乌鲁木齐 830019
        摘要:本文对大型风机振动异常的原因进行了综合分析,并提出了应对措施。有效的解决锅炉大型风机的振动问题,延长了风机的使用寿命。
        关键词:大型风机 振动 找平衡 轴承损坏 应对措施
        风机由于运行条件恶劣,故障率较高,容易导致机组非计划停运或减负荷运行,影响正常生产。所以加强对风机的维护和保养,特别是要迅速判断出风机运行中故障产生的原因,采取相应的必要措施就显得十分重要了。本文结合生产实际对风机振动的常见故障原因做出了相应的分析。
        风机振动是运行中常见的现象,只要在振动控制范围之内,不会造成太大的影响。但是风机的振动超标后,会引起支撑轴承座或电机轴承的损坏、电机地脚螺栓松动、风机外壳、叶片和风道损坏、电机烧损发热等故障,使风机工作性能降低,甚至导致根本无法工作。严重的可能因振动造成生产事故,危害人身安全。我厂发生过因风机振动大,被迫停止风机运行,对正常生产造成较大影响。
        分析风机振动超标的原因,并针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法,往往能起到事半功倍的效果。我厂长期用测振仪对风机振动进行测量,并记录数据,结合生产实际中出现的故障现象对风机的振动原因作出了如下总结,并提出了相应的处理措施。
        一、风机轴承箱振动
        风机最常见的故障就是轴承箱振动,可以通过外部检测进行初步诊断。轴承箱振动根据生产报表记录数据可知,是一个振动由小变大,缓慢发生的过程。我厂采用便携式测振仪定期对风机的轴承箱进行振动值检测并记录,对比振动值,迅速做出正确分析和处理,提前对有可能发生故障的风机进行有计划的检修,保证了风机的安全平稳运行。
        1. 转子质量不平衡引起的振动
        我厂发生的风机轴承箱振动中,大多数是由于转子系统质量不平衡引起的。造成转子质量不平衡的主要原因有:(1)叶轮出现不均匀的磨损或腐蚀;(2)叶轮表面存在不均匀的积灰或附着物;(3)叶轮补焊后未做动平衡;(4)叶轮上零件松动或连接件不紧固等。
        转子不平衡引起的振动特征,用测振仪测得数据显示:(1) 振动值径向较大,而轴向较小;(2) 振动值随转速上升而增大。
        厂里要求班组人员每天对风机的振动情况进行测量并记录数据,由技术人员对测量的数据进行统计制表分析,通过振幅曲线的变化来确定风机叶轮是否需要检修,叶片上的积尘异物是否需要清理,或者做动平衡校正。
        厂里每年对风机进行检查、维修,保证了风机振动的平稳可靠,减少了叶轮的磨损,保护了风机转子的动平衡。
        2. 滚动轴承异常引起的振动
        (1) 轴承安装不良
        当轴承装配有问题,如轴承安装不当,使用蛮力安装,造成轴承变形;安装倾斜,安装有偏差或未安装到位,造成轴承游隙过小。内外圈不处于同一旋转中心,造成不同心。
        其振动特征为:振动值轴向较大,径向偏小;振动频率与转动频率相同。
        (2) 轴承表面损坏
        如购买的轴承质量不好,间隙不合理;长期超负荷运行,超寿命使用造成的疲劳破坏;润滑不到位,润滑方式不正确或润滑油选择不对;异物进入造成污染等。会造成轴承表面损坏、滚珠磨损变形、滚道表面金属剥落、座圈滚道严重磨损、保持架碎裂,降低轴的运转精度,使轴承座发生振动。
        振动表现特征为:振幅在径向、轴向2个方向均有可能最大;振动的稳定性差,与负荷无关;轴承箱在损坏轴承处出现发热现象。


        此类振动的处理:发现此类振动,立即停机更换轴承,通过选用合格的轴承、合格的润滑油,采用正确的润滑方式降低此类振动发生的频次。
        3. 轴承箱基础刚度不够引起的振动
        轴承座基础二次灌浆质量不合格,如基础台板垫铁走动、基础垫铁过高、轴承座漏油、混凝土强度不够,地脚螺栓、螺母、垫片松动均会引起剧烈的共振现象,严重时地脚螺栓发生断裂,轴承座螺栓孔处断裂,造成轴承座报废。
        此类振动特点:有问题的地脚螺栓处轴承箱振动值最大,振幅在径向最大,振动频率一般为转速的奇数倍。
        此类故障的处理:加强日常巡视检查,定期紧固轴承座、电机地脚螺栓螺母。
        4. 联轴器异常引起的振动
        由于风机和电机轴不同心,或者风机和电机联轴器之间未预留间隙,也会引起轴承座和电机的剧烈振动。其振动特征为:
        (1) 振动不稳定,随着负荷变化,振幅在空转时最小,满载时最大,轴心偏差越大,振动越大;
        (2) 电机输出轴侧也有明显振动,将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,降低风机和电机轴不同心度;合理预留风机和电机联轴器之间的间隙。
        二、转子的临界转速引起的振动
        风机在起动升速过程中,达到某一转速时,风机会突然产生剧烈振动,而通过这一转速后,再继续升速,振动反而会逐渐减小,在停机过程中,同样也会出现这一现象,这一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。
        其振动特征为:该物件共振处的相对振动最大;振动频率与旋转频率相同或接近。
        三、风道系统振动导致风机的振动
        由于风道系统中气流的压力脉动与扰动引起的振动,主要是风箱涡流脉动造成的振动,风道局部涡流引起的振动,风机机壳和风道壁刚度不够引起振动,旋转失速。其振动特征为:压力波常常没有规律,振幅随流量增加而增大,振动无规律性,振幅随负荷的增加而增大。处理此类振动主要是紧固螺丝、加固蜗壳和风道或加固底座。
        四、结束语
        本文对风机的振动故障原因分析,并提出了一些科学有效的处理方法,对企业适时而有针对性地指导和安排维修给出了很大的帮助。所以在日常的实际工作中,我们应通过科学严谨的工作态度,认真总结经验,实时积累数据,掌握设备劣化的规律,有效地采取对应的措施解决问题,为我厂的安全平稳生产做出更大贡献。
        参考文献:
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