李彭華
(陽泉煤業(yè)(集團)股份有限公司發(fā)供電分公司,山西 陽泉 045000)
引風機廣泛地應用于鍋爐、廠房、礦井、隧道通風,它是一種將機械能轉換為風能的機械。引風機在火電廠受工作環(huán)境的影響,故障率較高。在引風機故障中,振動故障出現的頻次最高。因此,對引風機振動進行研究具有重要意義。
引風機故障診斷步驟如下:首先,斷開聯軸器,電機空載運轉,查找振源;其次,判定振源來自電機還是引風機;檢查地腳螺栓緊固情況;檢查電機與引風機的同軸度。
引風機振動超標會導致電機電流增大、風機軸變形、軸承振動損壞、風道設施損壞等,并給安全高效生產帶來隱患。
2.1.1 引風機葉輪積灰引起振動及處理措施
引風機前接的除塵裝置是濕法除塵裝置。濕法除塵凈化過的煙氣水分含量大,未除凈的粉塵顆粒通過引風機葉輪時,根據空氣動力學原理,在氣體渦流的作用下粉塵吸附在葉片非工作面上,粉塵在非工作面的進、出口積聚較多,形成結垢,并隨著風機運行結垢層增厚。當局部灰垢在離心力和風機振動的作用下脫離葉輪,葉輪的平衡隨之破壞,從而產生振動[1]。
消除葉輪結垢措施常見的有噴水除垢法和高壓氣體除垢法。噴水除垢法將噴水系統(tǒng)裝在引風機的機殼上,使用沖灰水對葉輪沖洗除垢。它的缺點是需要停機除垢,除垢時間較長,降低了引風機設備運轉率。高壓氣體除垢法,氣體除垢系統(tǒng)采用與噴水系統(tǒng)相似的結構,此裝置對葉片的除垢時間短、效果好。該方法可以在引風機正常停機的間隙,開啟高壓氣源,迅速完成除垢。優(yōu)點為操作簡單方便,對整個機組運轉率影響甚微。缺點是需要有高壓氣源。
2.1.2 引風機葉輪磨損及處理措施
引風機前接的除塵裝置是干式除塵裝置。干式除塵裝置能夠去除煙氣中絕大部分粉塵顆粒。當少量大顆粒和許多微小的粉塵顆粒與高溫、高速的煙氣共同通過引風機時,風機葉片不斷遭到沖刷。時間一久,葉片出口形成刃狀坡口。因葉片磨損不規(guī)則,磨損程度不同,致使葉片失衡[2]。另外,葉輪表面在高溫作用下生成氧化皮。氧化層與葉輪表面結合力差,某些氧化皮在離心力和振動雙重作用下剝落,是葉片失衡的又一原因。
煙、風道系統(tǒng)受氣流的壓力脈動和擾動引起風機振動。此類風機振動屬于受迫振動。振動根源在于風箱、風道的結構設計存在缺陷。固定煙道的支架有開裂、滑動、卡澀、煙道密封破損等,這使得引風機受迫振動。而此類振動在日常中往往被忽略。
因此,運行人員要嚴格執(zhí)行點巡檢制度,密切關注引風機的運行參數,發(fā)現異常及時排除。對煙、風道定期檢查,及時消除隱患。
當轉子的轉速接近風機轉子的固有振動頻率時,風機會劇烈振動,產生共振;當偏離(低于或高于共振轉速)這一轉速時,就能平穩(wěn)工作。
消除共振措施是在引風機大小修后,要盡可能避免轉子的固有振動頻率與工作旋轉頻率相同或接近。
引風機軸承振動是運行中常見的故障,引風機的振動會引起軸承損壞、螺栓松動、機殼和風道損壞等故障,甚至影響風機的安全運行。引風機軸承振動超標的因素較多,包括:軸承裝配不良、滾動軸承表面損壞、聯軸器故障等,因此需要對軸承振動超標進行分類并總結經驗[3]。
引起風機軸承升溫異常的因素有潤滑不良、冷卻不夠、軸承異常。離心式風機軸承置于風機外,如果軸承疲勞磨損產生脫皮、麻坑、間隙增大將會引起軸承溫度升高,通??梢酝ㄟ^聽軸承聲音和測量振動等辨別。
應對措施是適度加油。定期檢查油位、查看油質,缺油時立即補油。油質不良要進行更換。加油量應在油鏡的1/2~2/3之間。若加油過多會造成溫升過大。煙溫一般在120~140℃[4],軸承箱需要進行冷卻,冷卻不良軸承溫度會升高。確認不存在上述情形,進行檢查軸承箱。
引風機的原動機為引風機提供動力。電機振動導致引風機受迫振動。
應對措施為檢查電機。檢查電機時可能存在以下情況:機械磨擦;缺相運行,可斷電再合閘,如無法起動,則可能缺相;軸承缺油或故障;電動機轉子線圈斷路;軸伸彎曲;轉子或傳動輪失衡;聯軸器不同心;電機底座安裝基礎不平或地基有缺陷[5]。
引風機的維護要點要嚴格執(zhí)行潤滑管理制度,定期檢驗油質,保障潤滑良好;日常巡檢檢查地腳螺栓緊固情況;對鍋爐故障原因引起風機葉片積灰,液壓缸漏油等情況,要對引風機進行運行前檢查。確認無誤后,方可投運引風機;對新購的葉片、螺釘等備件進行逐個檢查,同時做金屬探傷檢查,做詳細檢查記錄去除不合格備件;遇到停爐時,及時清除引風機的積灰,運行中利用壓縮空氣進行不停機清灰;定期檢查更換聯軸器柱銷,保障聯軸器的同心度在允許范圍內[6]。
火電廠引風機振動故障誘因較多,這需要廣大工作者在日常工作中積累檢修經驗,掌握各種振動的根源和特征。在出現故障時能夠準確辨別,從而采取有效措施,保障引風機正常運行。
[1] 單志栩,張磊,陳媛.鍋爐設備檢修[M].北京:中國電力出版社,2013.
[2] 聞邦椿,劉樹英,張純宇.機械振動學[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2011.
[3] 金清肅,郭聚東,馬治平.大型引風機葉輪的動平衡問題及對策[J].風機技術,2003(2):36-37.
[4] 楊蘋,吳捷.復雜系統(tǒng)故障診斷綜述[J],測控技術,1998,17(2):20-21.
[5] 楊蘋,馮永新.汽輪發(fā)電機組振動故障的模糊診斷系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化,2001,25(1):60-61.
[6] 馬紹奎,毛靚華.風機振動的檢測分析和變換方法[J].風機技術,2005(1):11-12.