盧賓文，朱道華，張曉東

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234000)

0 引言

某發(fā)電公司2臺630 MW超臨界火電機組于2016年進行了煙氣超低排放改造，但改造后鍋爐煙氣系統(tǒng)的阻力增加，引風機和增壓風機系統(tǒng)出現(xiàn)出力不足的現(xiàn)象，需要對引風機進行增容。由于增壓風機的設置，現(xiàn)有吸收塔入口煙道阻力損失較大，故考慮取消增壓風機，同時對煙道系統(tǒng)進行優(yōu)化，以降低系統(tǒng)阻力，減少風機電耗，降低煤耗。因此，該發(fā)電公司在超低排放改造中同步實施了引增合一改造，拆除了原有增壓風機及引風機，并將原有靜葉可調引風機更換為功率更大的動葉可調型風機(型號為HU26650-222G)。

1 A引風機改造后振動波動現(xiàn)象

1號爐A引風機自超低排放引增合一改造后，風機軸承箱水平、垂直方向原始振動幅值在0.4—0.5 mm，達到優(yōu)良水平。但在夜間降負荷過程中振動幅值波動明顯，在0.4—0.9 mm間變化。軸向振動為就地采集，在低負荷期間幅值波動較大，在3.3—7.0 mm間變化。

振動幅值波動增大均發(fā)生在機組負荷由460 MW降至300 MW過程中，就地檢查引風機出口煙道，振動幅值波動增大期間引風機出口煙道內氣流擾動聲音明顯。

2 原因分析

2.1 風機振動頻譜采集及分析

采用CX-7振動頻譜分析儀對風機振動穩(wěn)定及振動波動增大期間的頻譜進行采集，其軸向、垂直、水平方向振動頻譜如圖1—3所示。通過頻譜分析得知，頻譜中軸向、垂直、水平均以1X為主，伴有較小的2X幅值，且水平、垂直幅值較小，因此判斷葉輪不平衡不是引起振動增大的主要原因。因軸向振動偏大，故判斷引起軸向1X振動的主要原因為電動機磁力中心和電動機-風機聯(lián)軸器中心存在偏差，推斷引風機振動波動增大并非由A引風機自身制造或安裝原因引起的。

圖1 軸向振動頻譜

2.2 引風機出口煙道設計分析

引增合一改造對引風機進行換型后，引風機出口煙道水平段由原來的混凝土煙道改為鋼制煙道。引風機出口煙道原結構設計如圖4所示，分析圖4發(fā)現(xiàn)，風機出口煙道設計存在豎直沖頂、直角翻轉、徑直對沖、紊流匯轉等不合理情況，判斷引風機在低負荷時煙氣流量偏小，煙氣在煙道中容易形成渦流，引起A引風機振動波動增大。

圖2 垂直方向振動頻譜

圖3 水平方向振動頻譜

圖4 引風機出口煙道示意

綜合以上分析可知，A引風機出口煙道設計不合理，低負荷時引風機出口煙道內煙氣擾動而形成渦流，導致風機振動波動增大。A引風機軸向振動原始值偏大，正常運行時幅值為3.0—3.5 mm；電動機在空試時軸向振動為2.7 μm；風機的磁力中心預拉量偏大1.5 mm等不良因素疊加造成該風機抗干擾能力差，是造成風機軸向振動超標的次要原因。

3 改造方案的制定

(1) 對引風機出口煙道內流場進行模擬實驗，在出口煙道內加裝導流板，優(yōu)化引風機出口煙道內流場，減少引風機出口煙氣渦流現(xiàn)象，從而消除引風機振動幅值波動。

(2) 空試電動機，測量電動機磁力中心線;更換引風機調整墊，保證磁力中心線在標準范圍內;同時對電動機-風機聯(lián)軸器中心偏差進行復查，確保風機聯(lián)軸器中心偏差在標準范圍內(電動機側聯(lián)軸器電動機側應上張口0.26±0.02 mm，風機側應下張口0.26±0.02 mm)。

4 改造方案的實施

2017-05-01，機組調停備用期間，在A，B引風機出口煙道內加裝了3組導流板，第1組加裝了2塊，第2組、第3組分別加裝了3塊，如圖5所示。對加裝導流板前后引風機出口煙道流場進行了模擬實驗;加裝導流前，引風機出口煙氣流較為紊亂，流場分布不均；加裝導流板后，改善較為明顯。加裝導流板前引風機出口擋板門速度不均勻分布系數(shù)為8.45 %，改造后引風機出口擋板門速度不均勻分布系數(shù)為7.44 %。改造后引風機出口煙道整體壓力損失減??；加裝導流板前引風機出口煙道整體壓力損失為146 Pa，優(yōu)化后引風機出口煙道整體壓力損失為119 Pa。綜上所述，加裝導流板后引風機出口煙道內流場不均勻度明顯降低，流場渦流現(xiàn)象改善較大。

圖5 加裝導流板的煙道結構

對引風機電動機磁力中心線進行了測量，與理論磁力中心線偏差1.5 mm；測量正在使用的聯(lián)軸器調整墊厚度為62 mm，更換為厚度63.5 mm的調整墊。同時，對電動機-風機聯(lián)軸器偏差進行檢查調整，電動機側上張口0.215 mm，風機側下張口0.24 mm，符合標準要求。

5 改造后的效果

(1) 對導流板加裝前后A引風機振動幅值波動現(xiàn)象進行對比，通過DCS查閱改造后A引風機低負荷期間振動情況，A引風機在低負荷期間振動穩(wěn)定，無明顯的振動波動現(xiàn)象，風機運行期間出口煙道氣流穩(wěn)定，無明顯擾動聲音，改善效果明顯。

(2) A引風機軸向振動幅值波動現(xiàn)象改善明顯，由修前最大值7.0 mm降低至4.3 mm。

6 結束語

綜上所述，該公司引風機振動幅值波動大的主要原因為：引風機出口煙道設計不合理，低負荷期間引風機煙道內部煙氣擾動較大，導致引風機出現(xiàn)振動增大。通過在引風機出口煙道內增加導流板，有效地消除了引風機出口煙氣渦流現(xiàn)象；同時，測量電動機運行期間的實際磁力中心線，對聯(lián)軸器調整墊進行了調整，消除了風機運行期間電磁中心不穩(wěn)的情況，增大了風機抗干擾能力，徹底消除了引增合一改造后A引風機振動幅值波動大的缺陷?？傊D設備的振動不僅與設備本身的制造安裝有關，還與設備所在的系統(tǒng)有很大關系，在處理旋轉設備振動問題時要通過振動頻譜、就地檢查測量、振動歷史曲線記錄、系統(tǒng)排查等各種手段進行綜合分析，而后根據(jù)排查情況進行具體分析，從而提高異常振動診斷及處理的成功率。