送风机动叶故障分析及应对措施

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷7期   作者:曹阳
[导读] 燃煤电厂电站风机实际运行性能偏差较大的问题广泛存在。目前,国内外研究人员针对风机实际运行性能达不到其设计性能的问题进行了大量研究。
        曹阳
        吉林省辽源市大唐辽源发电厂    吉林省辽源市    136200
        摘要:燃煤电厂电站风机实际运行性能偏差较大的问题广泛存在。目前,国内外研究人员针对风机实际运行性能达不到其设计性能的问题进行了大量研究。送风机作为大型旋转设备,是火力发电厂重要的辅机之一。它克服了空气预热器和风道的阻力,提供新鲜空气使燃料充分燃烧。其工作状态不仅影响火电厂的经济性,还影响火电厂的安全性。扇叶开度可调节,调节系统主要由连杆、伺服阀、液压缸、活塞、芯轴、调节板、滑块、曲臂、曲臂支承轴承、叶座等组成。伺服阀根据收到的开启指令控制进入液压缸的液压油。在液压压差的作用下,活塞带动芯轴和调节盘轴向移动。当滑块和曲柄臂随调节盘轴向移动时,它们驱动叶片旋转,控制叶片的开度,进而调节风压和风量。基于此,本篇文章对送风机动叶故障分析及应对措施进行研究,以供参考。
        关键词:送风机;动叶;故障分析;应对措施;
        引言
        某电厂送风机采用鼓风机厂生产的TLT动叶可调轴流式风机,机组至投运以来,送风机长期处于低开度运行,运行效率偏低,造成整体电耗偏高,对风机进行热态性能试验分析,风机设计欲度偏大,具有较大节能空间,为提高风机运行效率,保障机组运行的安全性和经济型,决定对风进行专项技术改造。
1送风机
        送风机是锅炉的三个主要风机之一,如果其正常运行与锅炉乃至整个机组的安全稳定运行有关,则它会通过空气预热器的背面向加热炉室内输送燃烧所需的热空气,从而确保其正常运行 快速确定送风风机异常振动的原因并给出相应的解决方案对于机组的安全运行很重要。
2送风机故障现象及处理
        (1)轴承箱解体控制。由于轴承轴环漏油严重,水平振动值高达250μm,决定检查修理轴承箱解体,拆卸和检查轴承箱顶罩,寻找轴承烧伤痕迹,表面呈蓝色,判断检查轴接头,发现迷宫密封接头的明齿磨损,决定更换轴承,更换和更换轴接头。根据原迷宫的密封类型进行改造,在轴承箱内的密封等级上加入堵塞的油环,将回油管槽加入迷宫的密封底部,用骨架的密封取代原垫的密封至 更换驱动端和非驱动端的两个芯辊,并用安装结束时的压力法测量轴承轴承与0.05mm轴承箱顶罩之间的间隙,试验工作水平振动值为140μm,减小,振动仍 (2)加强发动机和变速箱钢结构底座。采用振动分析仪控制发动机水平振动值170μm,拧紧发动机脚踏螺栓,振动值不下降,检查发动机钢结构底座是否靠近发动机, 水平振动值为130μm。判断发动机钢结构底座和轴承箱刚度不足是送风风机振动的主要原因,钢结构底座焊接成厚8mm碳钢板的梯形结构,三个加固筋板焊接 风机钢结构基础加固,内部筋从3改为6,u形截面梁焊接在梯形筋的基础上,以提高刚性。强化处理后,风机轴承箱水平振动值30μm,垂直振动值40μm,驱动电机水平振动值22μm,垂直振动值27μm,设备稳定运行解决了输送机振动问题。(3)空气预热器差压升高的原因。烟气脱硝系统采用选择性催化还原技术,在催化剂作用下,NH3优先级和NOX在O2存在的条件下实现解调反应,产生N2O和H2O。但是,当烟气温度约为300℃时,NH4HSO4 so 4生成的烟气中的SO3与NH3发生二次反应,其主要化学反应为NH3 + H2O + SO3 → nh4h4nh4h4 so 4,很容易粘附于真空预制件的热交换元件,即导致空预器差压不断升高,甚至引起堵塞,影响锅炉经济安全运行。
3送风机动叶故障分析
        为了完全消除风机调节机构外的故障,测量了平均轴联轴节情况,上下左右开口均在50m以内,符合标准要求。转子中间没有问题。打开风扇罩,在旅途中移动图纸,发现两张图纸仍处于打开状态;移动转子时,叶轮内部有明显的异常噪声,因此决定对风机叶轮进行解体控制。

打开风扇轮毂,发现两个无法调节的活动叶片的转向臂断裂,滑块脱落。当时各种故障现象交缠在一起,且存在干扰因素,导致运行人员无法第一时间确认具体故障,只能在短时间内根据现象变化逐个排除故障点,事故处理时因炉膛负压已无限接近保护定值,运行人员操作时心态极其紧张,整个过程虽然短暂,但是现场每个人却感觉很漫长,不能第一时间确定具体故障,操作须小心谨慎,时刻注意各个参数的变化,根据参数变化来综合分析,有针对性地处理问题,避免眉毛胡子一把抓。
4应对措施
        (1)提高检修工艺水平,确保液压缸的装配质量,防止控制头内部反馈杆功能失效。(2)确保控制头和机壳连接牢固,避免控制头摆动。(3)选择质量合格的反馈轴承,并保证润滑良好。(4)全面梳理各轴流风机液压缸的使用年限,对修复后的液压缸进行寿命评估,严密监视控制泄漏油、回油量变化,对可靠性差的液压缸进行更换。(5)采用优质油源,严格执行油质化验,及时滤油,更换油站滤网。(6)利用叶片角度盘校正两侧送风机、一次风机动叶角度,确保动叶开度一致性,控制风机电流偏差,减少出力不平衡现象。(7)加强设备备品配件验收工作,保证备品质量。(8)运行人员发现动叶开、关操作存在卡涩现象时要及时处理。(9)运行人员发现总风量意外变化并伴随炉膛负压剧烈波动时,优先保证炉膛负压,防止MFT保护动作,再调整送风机出力,防止锅炉长时间缺氧运行。(10)提高设备自动投入率,重要设备投入自动控制,发现自动退出及时分析。(11)送风机动叶出现故障时,不得关闭捞渣机关断门,破坏水封等。事后观察到捞渣机有水溢出,所以水封对负压波动有一定的缓冲作用。(12)添加弧形导向板。在风道直角转向内,焊接了四组波纹钢板。一方面,导流式钢板可发挥良好的导流式作用,确保冷风场的稳定性和均匀性;另一方面,增加通道权重可能会改变通道的固有频率。将定期装配4个导电钢板,以使新分割的流道尽可能均匀,并减少流道内的涡流。安装弧形导板后进行了试验运行,效果不理想,虽然减小了风洞的振动和噪声,但没有显着改善。测量空气预热器入口前侧空气通道保护板振动值,局部振动强度仍为9.8mm/s;距风管1米处的噪音测量仍达到121dB,这不是预期的结果。(13)风险点及控制措施。1)空预器电机跳闸风险。控制措施:严格按照规定升温速率操作,同时保持空预器冷端连续吹灰;如空预器换热元件碰磨加剧,导致空预器电流波动大于或等于15A,立即终止试验,恢复正常工况;若空预器电机跳闸,按照集控运行规程处理事故。2)送风机失速或喘振风险。控制措施:密切监视,确保送风机轴承温度不高于80℃,送风机振动不大6.3mm/s,送风机电机电流不大于150A,送风机出口压力不大于2.6kPa;若风机轴承温度及振动有增大趋势,应立即检查并汇报相关情况,必要时终止操作。
        该风机现场测量只能测量机壳振动,振动表现为1倍频,判断转子存在质量不平衡。经过三次现场动平衡尝试,均不能达到优良标准,其根本原因是风机动叶拐臂断裂,滑块脱落。在不同动叶开度或重新启动后,损坏部件位置不同,影响风机转子平衡状态。动叶可调式风机拐臂或滑块断裂后,该动叶开度会与其它动叶不一致,通常会产生明显的叶片通过频率或与叶片通过频率相关的故障频率。在该案例中并没有测到该频率,原因是测量位置为机壳,频率很高的叶片通过频率容易衰减。通常,动叶可调式轴流风机中,拐臂或滑块断裂后,转子平衡状态不会受到明显的影响。该风机转子平衡状态受影响明显的原因是支承系统对不平衡量变化敏感,动平衡影响系数大,达600~700μm/kg。
结束语
        总的来说,经过处理后风扇的实际性能达到了设计性能,风扇功耗大大降低,实现了预期的转换目标。优化和改造风扇叶片后,能够满足单元的安全要求,实现了现有风扇设计的最高性能。这种优化的风机叶片改造为同类电站风机改造提供了实例,具有一定的学习意义。
参考文献
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