李彭華
(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))股份有限公司發(fā)供電分公司,山西 陽泉 045000)
引風(fēng)機(jī)廣泛地應(yīng)用于鍋爐、廠房、礦井、隧道通風(fēng),它是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能的機(jī)械。引風(fēng)機(jī)在火電廠受工作環(huán)境的影響,故障率較高。在引風(fēng)機(jī)故障中,振動故障出現(xiàn)的頻次最高。因此,對引風(fēng)機(jī)振動進(jìn)行研究具有重要意義。
引風(fēng)機(jī)故障診斷步驟如下:首先,斷開聯(lián)軸器,電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn),查找振源;其次,判定振源來自電機(jī)還是引風(fēng)機(jī);檢查地腳螺栓緊固情況;檢查電機(jī)與引風(fēng)機(jī)的同軸度。
引風(fēng)機(jī)振動超標(biāo)會導(dǎo)致電機(jī)電流增大、風(fēng)機(jī)軸變形、軸承振動損壞、風(fēng)道設(shè)施損壞等,并給安全高效生產(chǎn)帶來隱患。
2.1.1 引風(fēng)機(jī)葉輪積灰引起振動及處理措施
引風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)葉輪時,根據(jù)空氣動力學(xué)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(jìn)、出口積聚較多,形成結(jié)垢,并隨著風(fēng)機(jī)運(yùn)行結(jié)垢層增厚。當(dāng)局部灰垢在離心力和風(fēng)機(jī)振動的作用下脫離葉輪,葉輪的平衡隨之破壞,從而產(chǎn)生振動[1]。
消除葉輪結(jié)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(fēng)機(jī)的機(jī)殼上,使用沖灰水對葉輪沖洗除垢。它的缺點(diǎn)是需要停機(jī)除垢,除垢時間較長,降低了引風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu),此裝置對葉片的除垢時間短、效果好。該方法可以在引風(fēng)機(jī)正常停機(jī)的間隙,開啟高壓氣源,迅速完成除垢。優(yōu)點(diǎn)為操作簡單方便,對整個機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)率影響甚微。缺點(diǎn)是需要有高壓氣源。
2.1.2 引風(fēng)機(jī)葉輪磨損及處理措施
引風(fēng)機(jī)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(dāng)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(fēng)機(jī)時,風(fēng)機(jī)葉片不斷遭到?jīng)_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(jié)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(fēng)道系統(tǒng)受氣流的壓力脈動和擾動引起風(fēng)機(jī)振動。此類風(fēng)機(jī)振動屬于受迫振動。振動根源在于風(fēng)箱、風(fēng)道的結(jié)構(gòu)設(shè)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(fēng)機(jī)受迫振動。而此類振動在日常中往往被忽略。
因此,運(yùn)行人員要嚴(yán)格執(zhí)行點(diǎn)巡檢制度,密切關(guān)注引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常及時排除。對煙、風(fēng)道定期檢查,及時消除隱患。
當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的固有振動頻率時,風(fēng)機(jī)會劇烈振動,產(chǎn)生共振;當(dāng)偏離(低于或高于共振轉(zhuǎn)速)這一轉(zhuǎn)速時,就能平穩(wěn)工作。
消除共振措施是在引風(fēng)機(jī)大小修后,要盡可能避免轉(zhuǎn)子的固有振動頻率與工作旋轉(zhuǎn)頻率相同或接近。
引風(fēng)機(jī)軸承振動是運(yùn)行中常見的故障,引風(fēng)機(jī)的振動會引起軸承損壞、螺栓松動、機(jī)殼和風(fēng)道損壞等故障,甚至影響風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。引風(fēng)機(jī)軸承振動超標(biāo)的因素較多,包括:軸承裝配不良、滾動軸承表面損壞、聯(lián)軸器故障等,因此需要對軸承振動超標(biāo)進(jìn)行分類并總結(jié)經(jīng)驗[3]。
引起風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)軸承置于風(fēng)機(jī)外,如果軸承疲勞磨損產(chǎn)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(yīng)對措施是適度加油。定期檢查油位、查看油質(zhì),缺油時立即補(bǔ)油。油質(zhì)不良要進(jìn)行更換。加油量應(yīng)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(jìn)行冷卻,冷卻不良軸承溫度會升高。確認(rèn)不存在上述情形,進(jìn)行檢查軸承箱。
引風(fēng)機(jī)的原動機(jī)為引風(fēng)機(jī)提供動力。電機(jī)振動導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)受迫振動。
應(yīng)對措施為檢查電機(jī)。檢查電機(jī)時可能存在以下情況:機(jī)械磨擦;缺相運(yùn)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(jī)轉(zhuǎn)子線圈斷路;軸伸彎曲;轉(zhuǎn)子或傳動輪失衡;聯(lián)軸器不同心;電機(jī)底座安裝基礎(chǔ)不平或地基有缺陷[5]。
引風(fēng)機(jī)的維護(hù)要點(diǎn)要嚴(yán)格執(zhí)行潤滑管理制度,定期檢驗油質(zhì),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(fēng)機(jī)葉片積灰,液壓缸漏油等情況,要對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行前檢查。確認(rèn)無誤后,方可投運(yùn)引風(fēng)機(jī);對新購的葉片、螺釘?shù)葌浼M(jìn)行逐個檢查,同時做金屬探傷檢查,做詳細(xì)檢查記錄去除不合格備件;遇到停爐時,及時清除引風(fēng)機(jī)的積灰,運(yùn)行中利用壓縮空氣進(jìn)行不停機(jī)清灰;定期檢查更換聯(lián)軸器柱銷,保障聯(lián)軸器的同心度在允許范圍內(nèi)[6]。
火電廠引風(fēng)機(jī)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(jīng)驗,掌握各種振動的根源和特征。在出現(xiàn)故障時能夠準(zhǔn)確辨別,從而采取有效措施,保障引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。
[1] 單志栩,張磊,陳媛.鍋爐設(shè)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(jī)械振動學(xué)[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(fēng)機(jī)葉輪的動平衡問題及對策[J].風(fēng)機(jī)技術(shù),2003(2):36-37.
[4] 楊蘋,吳捷.復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷綜述[J],測控技術(shù),1998,17(2):20-21.
[5] 楊蘋,馮永新.汽輪發(fā)電機(jī)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(fēng)機(jī)振動的檢測分析和變換方法[J].風(fēng)機(jī)技術(shù),2005(1):11-12.