热电站风机故障分析及消除

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

：.

S~ence and Technology Innovation Herald热电站风机故障分析及消除李小磊(兖州煤业榆林能化公司 陕西榆林 71 9000)工 业 技 术摘 要：该文蛄合特定的热电站，筒述了风机运行中轴承振动，轴承温度高．叶片磨损，旋转失速和喘振等故障的可能原因，提出了常见的解决办法。

关键词：热电站 风机 轴承振动 叶片 消除中图分类号：TH432 文献标识码：A 文章编号：1674—098x(2o13)07(a)一0090—02风 机是 气体 压缩 和 气体 输 送机 械 的简 称 ，是 把 旋 转 的机 械 能 转换 为气体压力能和 动能 ，并将气体 输送 出去 的机械 。

该 厂热 电站 安 装三 台东 方 锅炉 厂制 造 的DGJ260／9．8-Il型煤粉锅炉，每台炉配3台一 次热风机 ，2台送风机和2台引风机，均为离心式 结构，同时配套XLDM8320型低压脉冲外滤式布袋除尘器。由于凤机运行时间长 ，工作条件恶劣，所以故障率较高，根据该厂5年来 的运行统计，风机故障主要包括：轴承振 动、轴承温度高、叶片磨损、旋转失速和喘振 。 .

1轴承振动超标风 机 振 动超 标 会 引起 轴承 和 叶片 损坏、螺栓松动 、机壳和风道损坏等故障 ，影响了风机的安全运行，必须针对不同的现 象采 取适 当的处理 办法。通常风机振动允许值 应依据JB／T8689和JB／T7258等标准执行【l10(1)安装误差和机械振动因安装原因造成的振动超标比较常见，例如联轴器中心偏差大、轴瓦偏斜或不对中、叶轮和进风 口不同轴 、基础或机座刚性不够等。结合我厂实际运行检修情况，根据事故原因出现频率的多少，风机振动还有以下原因。

①叶轮松 动使叶 轮晃动 ；②轴与轴 承配合 间隙磨损过大-③轴承损坏；④长时 间运 行导致进风 口损坏变形 ，⑤主轴弯曲度增大；⑥紧固地脚螺栓断裂 ⑦电动机和风机温升不同造成的热涨不对中。

更多时候是上述 原因共同作用导致 振动 超标 。一方面，严格 按照 国标 和部标 施工，全面监管风机安装全过程，消除本源性隐患。另一方面，实际运行中应认真总结经验 ，积累数据 ，摸清设备劣化 的规律，有 的放矢地采取措施。

(2)叶片积灰虽然布袋除尘器效率较高，但是仍有少量粉尘颗粒随气体进入叶轮，因与旋转的叶片工作面存在一定的角度，根据流体力学原理 ，气体 在叶片的非工作面产生旋涡 ，气体中的灰粒会慢慢地沉积粘附在非工作面上。

当积灰 达到一定的质量时由于旋转离心力的作用部分积灰被甩出 】。由于各叶片上积灰不可能完全均匀一致，被甩走的时间不可能同步，结果叶片上积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡，从而使风机振动增大。

在这种情况下，叶片上的积灰需定期清理 ，使叶轮 重新 回到原 有平衡状态即可。在实际工作中，利用风机切换惯性停车时机，使用冲灰水 、蒸汽或压缩空气为介 质对叶片表面进行冲洗 ，能够 实现不停炉而 消除风机振动的 目的。平时必须控制排烟温度，保证 除尘器工作效果 ，有效减少 叶片 积灰量。

(3)叶片失衡风 机在运行 中振动缓慢 上升，一 般是由于叶片磨损，平衡被破 坏后造成的，这类缺陷常见干引风机。烟气中绝大部分粉尘颗粒可用布袋除尘装置去’除，但许多微小的粉尘颗粒和部分大 颗粒 随同高温高速 的烟 气一 起通过 引风机 ，使叶片遭受连续 不断地冲刷 。长此以往，在叶片出口处形成 刀刃状磨损。由于这 种磨损是不规则的，因此造成了叶轮的不平衡 J。此外，在高温环境下，叶轮表面易被氧化，生成厚厚的氧化皮。这些氧化皮与叶轮表面的结合力并不是均匀的，某些氧化皮受振动或离心力的作用会自动脱落，这也是造成叶轮不平衡的一个原因。

此时消除风机振动一般是在停 机除灰除垢后做动平衡。在实际工作中，应根据平时数 据总结经验 ，依据风机的振 幅情况估计出试加重量，熟练地掌握用三点法找动平衡的办法。为了达到不停炉处理叶片磨损 引起 的振 动问题 ，平时须加 强对风 门挡板 的维护，减少风 门挡板的漏风 ，在单侧风机停运时能防止热风从停运的送风机处漏出。

(4)空预器腐蚀空预器的波纹板和定位板由于低温腐蚀，波纹板腐蚀成小薄钢片，小薄钢片随烟气一起直接 打击在风机叶片上，一方面造成风机 的受 迫振 动，另一方面一 些小薄钢 片镶嵌在叶片上，导致叶片的动平衡被破坏迫使风机振动。处理方法是及时更换腐蚀的波纹 板，采 用得力措 施防止空预器 的低 温腐蚀，提高排烟温度和进风温度(一般应高于60~C以避开露点)，波纹板可使用耐腐蚀的金属钢或搪瓷材料。

(5)烟、风系统振动烟、风道系统中气流的压力脉动与扰动通常会引起风机的受迫振动，这是生产中容易出现而往往被 忽视的情况。风箱、风道的结构设计不合理 ，烟道固定支架的开裂、滑动、卡涩 ，烟道 密封破损等都是引起风机振动的原因。针对这种情况，我们需要优化结构设计，增加风烟管道滑动向量，同时运行人员要勤于巡查，及时修补管道破损 ，密切注 意风机 的运 行参数，也 是避 免受 迫振 动行之有效的方法 。

90 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald(6)临界转速当转子的转速逐渐增加 并接近风机转子的固有振 动频率时，风 机就会 猛烈地振动起来 ，发生 共振 ，转 速低 于或高于 这一转速时，就能平稳地工作，所以我们在工作中，特别是在风机大小修后，要注意避免转子的固有振动频率与工作旋 转频率相同或接近【4】口2轴承温度高轴承温度异常升高的原因有三种：润滑不良、冷却不够、轴承异常，润滑、冷却是风机 运行两个必不可少 的条件。注意风 机因长时 间运行油品变质、油量不足、冷却系统堵塞、压力不够等现象都会引起风机轴承高温。离心式风机轴承置于风机外，若是由于轴承疲劳磨损出现脱皮、麻坑、间隙增大引起 的温度升高 ，一般可以通 过听轴承 声音和测量振 动等 方法 来判断。若是 润滑不良、冷却不够的原因则是 较容易判断的。而轴流风 机的轴承集 中干轴 承箱内，置于进气室的下方，当发生轴承 温度高时，由于风机在运行，很难判断问题所在。实际工作中应从以下方面解决。

④严格按照 “五定”要求给轴承箱和电机轴承加油，同时防止加 油过量，②监测轴承箱处温度，保证冷却风量充足，可以适 当在轮 毂侧轴承处增加压缩 空气用来 冷却；③最后开盖检查轴承箱。

3叶片磨损由于粉尘颗粒的磨蚀作用，特别是当风机工作在非设计工况时，叶道内的实际进气方向与叶片进口处圆弧的切 线方向不一致，形成较大的进气冲角，这样颗粒对 叶片进口端的边 缘产生的磨蚀更为严重。其 次，叶片材料和焊 缝的硬 度不够 ，也 会加剧 叶片的磨蚀 程度。叶片磨 损失衡 会导 致轴承振动超标，同时也造成风量不足，风压不稳。

解决措施主要有 ：①减小引风机的排气阻力，使引风机工作在设计工况状态；②加强除尘器下部的积尘清理，降低烟气中的含尘 量；⑦改造引风机叶轮，改机翼后弯叶片为单板后弯叶片，可以避免叶片磨损后内部积尘不均而破坏平衡 ，适当延长 叶轮的使用寿命 ；④叶片选用硬度较高的材料，提高耐磨性。

4旋转失速旋转失速是气流冲角达到临界值附近(下转92页)垫! Q：Sciance and Technology~novation Herald706O5O卿 4O30臀 201OOO 0．5 1 1．5 2 2．5 3轴头偏芯量《l哪I)图4轴头偏芯量与动平衡量的关系不平衡 量就会平均 的分 配到每个 圆盘上 ，它们都通过转动轴线，都和转动轴线垂直。

根据 理论力学知识 ，每一 个不平 衡 量可以在1、4两个校正平面内分 解为与之平行的两个不平衡 量。将这两个平面汇交不 平衡量系分别求矢量和 ，便可在1、4面内分别得 到一 个不平衡 量矢量。这 两个矢 量和对转子的作用效 果是一 个力和 一个力偶。修正 这样的转子静力学平衡原理无能为力，只能采用动 平衡原理。一般的动平衡 机都是对 这样 的转子进行动平衡的。

尽管我国摩托车行业发展迅猛，但是对摩托车车轮进行动平衡测试的厂家却不多见。通过动平衡概念 的分析，我们发现影响动平衡的因素之一是质心C到0的距离e，那么能不能把 这个距离值转化为偏芯量来代替动平衡的测量呢?3产品分析图3为本 次试验的对象 ，此产 品外型细长，无法避免轴头不偏 芯，为了满足摩托车轮辐条的外观要求以及尽可能减小偏芯量，轴头一侧设计为下模 ，但仍然是偏芯最严重的部分。在摩托车组装后车轮轴头部分被配件及减震器遮挡，因此原本对轴头偏芯量没有严格的要求。本文通过多次试验调查轴图5动平衡量检测示意图头偏芯量与动平衡 量的关 系以此来控制偏芯量同时寻找动平衡的管理方法。

4 轴头偏芯量与动平衡对应关系的实验调查(1)调查对象 ：在已分好的四个偏芯量等级内各选30只左右产品。

(2)调查方法：同一只产品测轴头偏芯量并测量对应动平衡值。

(3)测量地点：汽轮试 验中心。

(4)根据测量数据绘制轴头偏芯量与动平衡量的关系图4。

(5)结论：由图4可得 出偏芯量<1．5 mm，动平衡量基本<30 g。

5结语通过理论分析和试验调查我们最终找出摩托车铝轮动平衡量管理基准及方法：即用轴头偏芯量作为代用特性进行管理。

产品生产时检测标准规定轴头偏芯量：MAX—MIN<1．5 mm，如图5所示 ，由此保证 动平 衡量 <30 g的产品合格 率达到工 业 技 术M AX—MIN<1．5mm75％以上。

本次试验结束了，虽然在严格规定了轴头偏芯量后产品的合格率 降低生产成 本提高，但是车轮的稳定性也同时得到了提升，摩托 车的使用更加舒 适安全 ，更能满 足现代人的驾乘要求。

参考文献【1】白志刚．转子 振动及动平衡 检测 系统 的研究[D】．北京 ：华北 电力大学，2001.

【21叶能安，余汝生．动平 衡原理与动平衡机【M】．武汉 ：华中工学院出版社，1985.

[3】邓涯．摩托车过量平衡及振动分析[D】.

武汉 ：武汉汽车工业大学，2001.

【4】余小平，黄海舟．动平衡计算中影响系数的通 解算法及 其工程应 用【C】／／．湖北省电机工程学会l999年学术论 文专集，1999.

[5】李顶根，曹继光 ，陈传尧 ．摩 托车发动机曲轴连杆总成动平衡测试系统【J】．振动、测试与诊断，2003(12).

(上接90页)时，气流 会离开叶片凸面，发生边 界层分离从而产生大量 区域的涡流造成风机风 压下降的现象。失速是 叶片结 构特性造成 的一种空气动力工况，不受系统容积形状影响，可以使 用高频 测试 器探测到。引起旋转 失速的主要原因有以下几个方面：①机器的各级流 道设计不匹配；②叶轮流道或气流流道堵塞，滤清器堵塞，③流量调节不当，④流道结垢 等；解决办法：风机选型时 留足失速余量 ；加 装防失速装 置和监控装 置，掌握 风机 系统阻力构成，控制易堵塞设备的阻力范围；了解风机调节装置与风机流量之 间的关系；调节进风1：3调节阀，让其工作点远离失速区域 ，操作风 机系统设备时 避免瞬时流 量波动过大等。

5喘振喘振是由于风 机在不稳 定的工作 区运行 出现 周期 性流量 、风压大 幅度波动的现象，严重的喘振会导致 风机 叶片疲劳损坏。

失速是喘振的必要 条件，但不是充分条件。

喘振主要表现为：①风机声音异常噪声大、振动大、机壳温 度升高，引送 风机喘振 动使炉膛负压波动燃烧不稳。

②电流减小且频繁摆动、出口凤压下降摆动。

常见的原因：①两风机 并列运行时导叶开度偏差过大使开度小的风机落入喘振区运行，②烟风道积灰堵塞或烟风道挡板开度不足引起系统阻力过大；③风机长期在低出力下运转，风机 喘振涉及到风机选型、制造质量、安装偏差、曲线标定、运行操作等各个环节，要严格保证各环节工作质量，才能有效地防治及消除喘振。发生喘振时，一般处理原则是首先调整负荷，关小高出力风机的导叶开度使风 机出力相近，然后根 据上述所说的可能原因进行查找，再作相应处理 】。

喘振会造 成风机叶片断裂或机械部件损坏，严禁风机在喘振工况下运行。运行中一 旦发现 风机进 入喘振 区 ，应立即调整风机动叶角度，使得风机运行点避开喘振区。

6结语经过采 取多项措施 ，热 电站风机 的运92 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald行 质量 得到明显提 高，风 机故 障次 数得 到有效 遏制。只有不断总结历史经验，针对典型故障采 取定性方 法，定 期做好维护 保养才是保证 风机可靠运行的关键 。

参考文献[1]李德军 ．锅炉引风 机故障原因分析 及处理措施【J】．科技资讯 ，201l(14).

[2]吴剑波，孙玉玲．锅炉 排烟系统设计 [J】.

黑龙江科技信息，2008(11).

【3】储茜．振动分析技术在转炉除尘风机 故障诊断中的应用【J]．浙江冶金，2010(4).

[4]李俊彬 ．工业锅 炉风 机常见故障及处 理措施分析【J】．广东科技，2008(18).

【5】赵明站．引风机振动的原因及处理方法[J]．黑龙江科技信息，2011(2).

【6】张 卫军，丁浩，薛勇．电厂引风机振动故障诊断及处理[J】．风机技术 ，2010(6).