李本君
内蒙古通辽发电总厂有限责任公司 内蒙古通辽市 028011
摘要：引风机的任务是将炉内产生的烟气吸入脱硫设备，克服空气预热器、除尘器和烟道的阻力，使炉内形成负压，使炉内燃煤充分进行，提高锅炉热效率。引风机布置在锅炉后部烟囱前，与脱硫系统入口相连。引风机的稳定运行直接影响机组的稳定运行，引风机振动是影响风机稳定运行的主要因素之一，本文通过案例对轴流式引风机振动原因进行总结分析，并提出有效治理方法，以便同行借鉴应用。
关键词：轴流式引风机；振动分析；治理方法；
一、轴流式引风机工作原理
轴流式引风机的组成部分为:进气箱、导叶、叶轮、一级叶片、二级叶片、轴承箱、主轴、扩散器、轴承冷却风机等。当风机叶轮旋转时,气体被叶轮轴向吸入和压出,在叶片的推挤作用下而获得能量,然后经导叶、扩散器沿轴向流出。轴流式风机的工作特点是流量大、压力低,使风机的高效工况区比较宽大,目前火电厂的引风机普遍采用轴流式。
二、案例分析
1、振动问题的出现。2020年11月某电厂600MW机组两台引风机随机组A检后投入运行，冷态试运时，A、B引风机振动值最大值2.5mm/s，运行平稳，机组并网发电后，B引风机轴承水平振动值开始出现缓慢上涨现象，至2021年4月随机组停运前，轴承水平振动值最大已达到5.1mm/s，振动严重超标。
2.风机停运前分析及处理。2021年4月机组停机前电厂运行及检修技术人员和风机厂家技术人员,共同到现场对风机进行了振动测试。风机转速745r/min，从B引风机的频谱图可以看出,一倍频振动不明显,可以排除风机动平衡的问题。高倍频也不显著,推断出风机轴承没有问题。二倍频分量明显,并伴随有明显的干扰,初步怀疑是叶片发生漂移引起的。为进一步验证,联系运行值班人员,对运行中的风机进行了一次全开全关试验,试验过程中,观察到风机振动没有明显变化。如果是叶片飘移的话,风机在动叶调节过程中肯定会产生振动变化的。因此,技术人员排除了风机叶片飘移的推测。根据其他电厂风机检测的经验,以及试验监测的结果,结合风机就地振动的部位在轴承箱部,初步诊断为:轴承箱部螺栓松动。对轴承箱上下盖螺栓进行紧固。但处理后效果并不理想，B引风机就地振感依然明显,根据频谱分析:X向、Y向二倍频分量较大,Z向一、二、三倍频均信号明显。推断,还可能存在轴系中心发生偏移现象。
3.风机停运检查分析。2021年4月利用机组停运检修机会, 电厂运行及检修技术人员和风机厂家技术人员，共同到现场对B引风机进一步进行了检查。首先测量了轴承箱前后轴承座与厚法兰间隙。
轴承座一级叶片处法兰没有间隙,二级叶片处轴承座法兰在风机左侧约110mm长度有0.05mm的间隙。后又在左侧轴承箱翼型筒的连接筋板焊缝上发现一条长约400mm的裂缝,并在对称的焊缝位置看到疑似裂纹。复查风机的联轴器张口,结果:电机侧上张口0.01mm,右张口0.03mm;风机侧上张口0.257mm,侧张口为0。(联轴器找正的标准为厂家提供:风机侧下张口0.20mm～0.25mm,电机侧上张口0.20mm～0.25mm,侧张口0.05mm以内。)根据以上测量结果,说明风机联轴器对轮张口已偏离标准值。
4.制定治理方法并进行实施，效果较好。首先检查风机轮毂里面的叶片轴系、曲柄、滑块等零部件受力部位进行着色探伤检查,确认无损伤。然后对翼型筒裂纹进行补焊。经检查,板焊缝裂共发现七处,对裂纹全部进行了打磨焊接。焊接时首先对翼型筒筋板处进行临时加固,然后在翼型筒在轴承座两侧的径向和轴向分别架设百分表,以便随时观察、控制焊接变形情况。直至焊接工作全部完成。由焊接过程措施控制严密,使翼型筒的变形量始终控制在一定范围,从而减少了校正的工作量。补焊工作完成后,重新回装轴承座。用红丹粉在轴承箱和轴承座的接合面处进研磨,修正。调整后风机的各项安装项目数据为:电机端上张口0.17mm,左右偏差0.012mm;叶轮端下张口0.18mm,左右偏差0.035mm;主轴预拉量4mm;伺服阀重新找正径向跳动0.04mm,完全符合风机安装要求。在所有检修工作完成后对风机进行冷态试转,振动良好。4月中旬机组检修结束,机组重新并网发电,B引风机进入热态运行,据监测该风机振动正常,振动值约2.5mm/s。
5.原因总结。根据引起振动的每种可能性进行针对排除和分析:(1)烟风系统因素。风机进出口烟道布置不合理,可能导致引风机气流紊乱,或者产生气流脉动共振现象,从而引起风机振动。据现场实际检查,两台引风机的烟道布置较为合理,基本上可排除烟风系统因素导致振动的可能。(2)风机动叶调节机构不同步。由于风机动叶调节机构不同步,引起叶片开度不同,也会引起风机振动。从风机运行过程中观察,动叶调节时并未引起风机的异常,风机振动没有随着动调的改变产生波动。说明动叶调节机构正常,不是引起风机振动的因素。(3)风机轴承箱底座变形。根据发现的伺服阀同心度、联轴器中心发生了较大的偏移,并且在轴承箱部一级叶片左侧上部螺栓有松动,一级中介环气封左侧上端面有碰磨现象,初步推断问题的根源出在轴承箱底座上面。由于轴承箱底座变形,使风机在热态下产生了不规则的热膨胀,这种热膨胀对风机的轴系统产生一定的影响,使轴系统中心偏离了标准值,从而引起风机振动。机壳的振动又引起支撑板焊缝的开裂。同时,从风机在线运行时测得的频谱图分析,风机振动的二倍频分量偏大,其他频谱不明显。而二倍频主要反映在风机轴系不对中和裂纹方面出现问题。因此,风机底座变形应该是产生振动的主要原因。
总之，通过B引风机振动原因分析及治理方法的实施，解决了运行中风机轴承振动超标问题，引风机投运状态良好，提高了风机运行的可靠性，从而保证了火力发电机组锅炉烟风系统的安全稳定运行。
参考文献：
[1]赵晓.锅炉与辅助设备.2019.
[2]刘大伟，关于600MW机组锅炉双级动叶可调轴流风机振动原因分析及治理方法.2020.