双级动叶可调轴流式引风机动叶卡涩原因分析及处理

2018-02-05张绍兴

综合智慧能源 2018年1期

关键词：轴流式叶盘动叶

张绍兴

(华电潍坊发电有限公司，山东潍坊 261204)

0 引言

双级动叶可调轴流式引风机因体积小、质量小和经济性好等优点，已经大量用在600 MW及以上锅炉。其动叶片采用钢制叶片，叶片根部有一道密封环，内部采用2片C型金属密封环进行密封。

2015年12月执行脱硝环保NOx超低排放政策以来，华电潍坊发电有限公司#3，#4机组出现了引风机动叶卡涩现象，严重时叶片发生漂移，导致风机出力降低、设备振动大、运行中出现异音，严重影响机组的安全稳定运行。

1 设备概况

华电潍坊发电有限公司二期#3，#4机组为670 MW燃煤机组，锅炉设计燃用山西晋中地区贫煤。机组锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的SG-2102/25.4-M954型超临界参数变压直流单炉膛、一次再热、四角切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉[1]。2013年7月、2014年7月，#4，#3机组先后完成了脱硝改造，安装的双级动叶可调轴流式引风机(2台/炉)主要参数见表1[2-3]。

2015年12月、2016年6月先后完成了脱硝超低排放改造，增加了脱硝备用层催化剂，NOx排放质量浓度由100 mg/m3降至50 mg/m3以下。脱硝执行超低排放以来，脱硝喷氨量增大，烟气中生成的硫酸氢铵量增加。双级动叶可调轴流式引风机工作效率高，但本身结构复杂，转动及密封件多，风机原结构不能适应工作环境的变化，导致风机故障率升高。

表1 双级动叶可调式轴流式引风机参数

2 故障现象及原因分析

风机故障统计见表2。

经咨询生产维修厂家，双级引风机叶片卡涩的现象在其他电厂经常发生。造成这种现象的主要原因是引风机工作环境比较恶劣，烟气中二氧化硫、粉尘多，对金属产生腐蚀作用。风机运行过程中，烟气温度较高，对金属的腐蚀程度不大；风机停运后，受外界氧气和气候的影响，沉积在叶盘缝隙中的含硫粉尘开始氧化、变硬，对金属表面产生腐蚀，最终发生卡涩，导致转动阻力增大。

油站投运建立油压后，液压缸在开的位置，液压缸推动推盘，通过滑块带动曲柄旋转，由于叶片阻力过大，调节杆锁紧螺母的夹紧力显得不足，叶柄与调节杆配合面打滑。轮毂的内部结构如图2所示，最靠近中心的为推盘，推盘通过调节杆(如图3所示)将液压缸的轴向位移转换为叶盘的角度位移，叶盘的外部与叶片相连接，从而调节风机出力大小。

为了避免系统的烟气进入轮毂内部，叶片根部与叶柄盘部位均设计了密封装置，其中叶片根部的密封是最关键的密封部位，该密封失效是导致风机动叶卡涩的最主要原因。

表2 #3， #4引风机故障统计

图1 轮毂外部叶片偏移情况

图2 #3锅炉引风机叶轮轮毂内部结构

图3 调节杆锁紧螺母

3 处理措施

(1)先将叶片全部拆下，拆除中间联轴器，拆除油管路及测温元件，把转子吊出机壳，放在专用支架上。

(2)拆除液压缸，打开叶轮端盖。

(3)清理叶盘孔污垢，打磨叶片根部并涂耐高温油脂，叶柄衬套处注润滑油。

(4)拧松曲柄调节杆螺母，盘动叶柄是否灵活，检查滑块是否磨损。

(5)清理干净后安装叶片并调整叶片角度。用专用角度仪，以轮毂刻度为基准，调整叶片角度，逐个进行校正并按规定力矩锁紧。

(6)叶片调校好后，按照先后顺序回装轮毂盖、液压缸等部件，复装完成后转子整体吊入机壳。

4 改进措施

首先对#3锅炉2台风机叶柄进行改造。因为引风机工作环境非常恶劣，所以风机运行时经常会出现叶片跑偏和叶片卡死现象，导致风机出现异常噪声、剧烈振动等现象，严重影响风机正常运行。双级动叶可调轴流式引风机出厂时，叶片根部依靠2道叶盘密封片密封(如图4所示)，引风机工作环境温度较高，并伴有大量灰尘和腐蚀性气体，风机叶片根部积灰并出现腐蚀生锈现象，叶片与轮毂之间没有了间隙，进而导致叶片卡死、跑偏。

针对此种情况进行如下改进：在叶片根部原来的叶盘密封片上方5 mm处车出一道深3.5 mm、宽5.1 mm 的O型圈槽(如图5所示)，此处安装ø195 mm×4.0 mm的氟橡胶O型圈，氟橡胶具有耐高温和耐磨的综合性能，可以有效防止大部分灰尘和腐蚀性高温气体；原来的叶盘密封片位置处车出一道深8 mm、宽10.8 mm 的O型圈槽，安装ø175 mm×8.6 mm的密封圈，进一步增加密封，防止灰尘进入，保证叶柄盘和叶柄盘衬套工作面光洁，避免叶柄根部生锈、叶片卡涩等。