消除引风机振动措施
2015-08-15李彭华
李彭华
(阳泉煤业(集团)股份有限公司发供电分公司,山西 阳泉 045000)
引言
引风机广泛地应用于锅炉、厂房、矿井、隧道通风,它是一种将机械能转换为风能的机械。引风机在火电厂受工作环境的影响,故障率较高。在引风机故障中,振动故障出现的频次最高。因此,对引风机振动进行研究具有重要意义。
1 引风机故障的诊断判别
引风机故障诊断步骤如下:首先,断开联轴器,电机空载运转,查找振源;其次,判定振源来自电机还是引风机;检查地脚螺栓紧固情况;检查电机与引风机的同轴度。
2 引风机振动的处理措施
引风机振动超标会导致电机电流增大、风机轴变形、轴承振动损坏、风道设施损坏等,并给安全高效生产带来隐患。
2.1 叶轮失衡引发振动
2.1.1 引风机叶轮积灰引起振动及处理措施
引风机前接的除尘装置是湿法除尘装置。湿法除尘净化过的烟气水分含量大,未除净的粉尘颗粒通过引风机叶轮时,根据空气动力学原理,在气体涡流的作用下粉尘吸附在叶片非工作面上,粉尘在非工作面的进、出口积聚较多,形成结垢,并随着风机运行结垢层增厚。当局部灰垢在离心力和风机振动的作用下脱离叶轮,叶轮的平衡随之破坏,从而产生振动[1]。
消除叶轮结垢措施常见的有喷水除垢法和高压气体除垢法。喷水除垢法将喷水系统装在引风机的机壳上,使用冲灰水对叶轮冲洗除垢。它的缺点是需要停机除垢,除垢时间较长,降低了引风机设备运转率。高压气体除垢法,气体除垢系统采用与喷水系统相似的结构,此装置对叶片的除垢时间短、效果好。该方法可以在引风机正常停机的间隙,开启高压气源,迅速完成除垢。优点为操作简单方便,对整个机组运转率影响甚微。缺点是需要有高压气源。
2.1.2 引风机叶轮磨损及处理措施
引风机前接的除尘装置是干式除尘装置。干式除尘装置能够去除烟气中绝大部分粉尘颗粒。当少量大颗粒和许多微小的粉尘颗粒与高温、高速的烟气共同通过引风机时,风机叶片不断遭到冲刷。时间一久,叶片出口形成刃状坡口。因叶片磨损不规则,磨损程度不同,致使叶片失衡[2]。另外,叶轮表面在高温作用下生成氧化皮。氧化层与叶轮表面结合力差,某些氧化皮在离心力和振动双重作用下剥落,是叶片失衡的又一原因。
2.2 烟风道系统振动引发风机振动
烟、风道系统受气流的压力脉动和扰动引起风机振动。此类风机振动属于受迫振动。振动根源在于风箱、风道的结构设计存在缺陷。固定烟道的支架有开裂、滑动、卡涩、烟道密封破损等,这使得引风机受迫振动。而此类振动在日常中往往被忽略。
因此,运行人员要严格执行点巡检制度,密切关注引风机的运行参数,发现异常及时排除。对烟、风道定期检查,及时消除隐患。
2.3 共振产生振动
当转子的转速接近风机转子的固有振动频率时,风机会剧烈振动,产生共振;当偏离(低于或高于共振转速)这一转速时,就能平稳工作。
消除共振措施是在引风机大小修后,要尽可能避免转子的固有振动频率与工作旋转频率相同或接近。
2.4 轴承振动超标
引风机轴承振动是运行中常见的故障,引风机的振动会引起轴承损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障,甚至影响风机的安全运行。引风机轴承振动超标的因素较多,包括:轴承装配不良、滚动轴承表面损坏、联轴器故障等,因此需要对轴承振动超标进行分类并总结经验[3]。
2.5 轴承温度大
引起风机轴承升温异常的因素有润滑不良、冷却不够、轴承异常。离心式风机轴承置于风机外,如果轴承疲劳磨损产生脱皮、麻坑、间隙增大将会引起轴承温度升高,通常可以通过听轴承声音和测量振动等辨别。
应对措施是适度加油。定期检查油位、查看油质,缺油时立即补油。油质不良要进行更换。加油量应在油镜的1/2~2/3之间。若加油过多会造成温升过大。烟温一般在120~140℃[4],轴承箱需要进行冷却,冷却不良轴承温度会升高。确认不存在上述情形,进行检查轴承箱。
2.6 引风机原动机引起引风机振动
引风机的原动机为引风机提供动力。电机振动导致引风机受迫振动。
应对措施为检查电机。检查电机时可能存在以下情况:机械磨擦;缺相运行,可断电再合闸,如无法起动,则可能缺相;轴承缺油或故障;电动机转子线圈断路;轴伸弯曲;转子或传动轮失衡;联轴器不同心;电机底座安装基础不平或地基有缺陷[5]。
3 日常维护措施
引风机的维护要点要严格执行润滑管理制度,定期检验油质,保障润滑良好;日常巡检检查地脚螺栓紧固情况;对锅炉故障原因引起风机叶片积灰,液压缸漏油等情况,要对引风机进行运行前检查。确认无误后,方可投运引风机;对新购的叶片、螺钉等备件进行逐个检查,同时做金属探伤检查,做详细检查记录去除不合格备件;遇到停炉时,及时清除引风机的积灰,运行中利用压缩空气进行不停机清灰;定期检查更换联轴器柱销,保障联轴器的同心度在允许范围内[6]。
火电厂引风机振动故障诱因较多,这需要广大工作者在日常工作中积累检修经验,掌握各种振动的根源和特征。在出现故障时能够准确辨别,从而采取有效措施,保障引风机正常运行。
[1] 单志栩,张磊,陈媛.锅炉设备检修[M].北京:中国电力出版社,2013.
[2] 闻邦椿,刘树英,张纯宇.机械振动学[M].北京:冶金工业出版社,2011.
[3] 金清肃,郭聚东,马治平.大型引风机叶轮的动平衡问题及对策[J].风机技术,2003(2):36-37.
[4] 杨苹,吴捷.复杂系统故障诊断综述[J],测控技术,1998,17(2):20-21.
[5] 杨苹,冯永新.汽轮发电机组振动故障的模糊诊断系统[J].电力系统自动化,2001,25(1):60-61.
[6] 马绍奎,毛靓华.风机振动的检测分析和变换方法[J].风机技术,2005(1):11-12.