楊向陽(yáng)

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

0 引言

離心式風(fēng)機(jī)大量應(yīng)用在熱電站、化肥、石油化工等生產(chǎn)裝置中，特別是循環(huán)流化床鍋爐很少有機(jī)械部分，床料的流化、爐渣的排放、煙灰的輸送、石灰石的輸送以及煤的播撒等都靠風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況直接關(guān)系著流化床鍋爐是否能安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。目前，國(guó)內(nèi)鍋爐均朝著大型化發(fā)展，相應(yīng)配套的風(fēng)機(jī)也越來(lái)越大，隨著體積的增大，風(fēng)機(jī)葉輪、葉片的檢修、更換也越來(lái)越困難。以某廠170 t/h流化床鍋爐引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉輪葉片的在線修復(fù)為例，介紹一種在線修復(fù)方法,可有效降低檢修費(fèi)用及時(shí)間。

1 故障及原因分析

某廠170 t/h循環(huán)流化床鍋爐引風(fēng)機(jī)為AYX220-5ANo24F型雙支撐形式，結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、前蓋板、調(diào)節(jié)門(mén)、進(jìn)氣箱等組成，同時(shí)該風(fēng)機(jī)配備現(xiàn)場(chǎng)就地、遠(yuǎn)程雙通道烈度監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)機(jī)組進(jìn)行保護(hù)。

引風(fēng)機(jī)是維持爐膛負(fù)壓，保證爐膛內(nèi)平衡通風(fēng)的關(guān)鍵設(shè)備，主要參數(shù)：轉(zhuǎn)速986 r/min,流量316 000 m3/h，全壓7700 Pa，溫度136℃，電機(jī)功率1000 kW。

機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)機(jī)出現(xiàn)振值增大現(xiàn)象，橫向振值最大達(dá)到11 mm/s，為保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備停車(chē)進(jìn)行檢修。首先對(duì)已經(jīng)到達(dá)使用壽命的前后軸承進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承狀況良好，但已經(jīng)運(yùn)行了近萬(wàn)小時(shí)，為了長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)兩套軸承進(jìn)行更換。打開(kāi)機(jī)殼人孔進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)16個(gè)葉片靠近驅(qū)動(dòng)側(cè)三角區(qū)域均出現(xiàn)不均勻程度減薄，焊縫部位焊肉消失，出現(xiàn)縫隙，主要分布在靠近驅(qū)動(dòng)側(cè)范圍內(nèi)（圖2），經(jīng)測(cè)量備件，該部位厚度20 mm，最薄處1 mm。經(jīng)判斷分析，風(fēng)機(jī)工作介質(zhì)含有大量粉塵，流經(jīng)葉輪葉片時(shí)對(duì)葉輪進(jìn)行沖刷造成該部位沖刷磨蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡是振值增大的主要原因。

圖1 AYX220-5ANo24F型引風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

2 修復(fù)過(guò)程

圖2 葉輪葉片沖蝕情況

經(jīng)過(guò)評(píng)估，該葉輪已無(wú)法再正產(chǎn)使用，需要整體更換葉輪，以滿(mǎn)足運(yùn)行需要。次葉輪直徑2400 mm，整體尺寸較大，且需將進(jìn)氣箱、上部風(fēng)殼、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)等部件拆除，工程量較大。經(jīng)過(guò)對(duì)葉片損壞部位位置、形狀的分析，決定只對(duì)葉片進(jìn)行修復(fù)，具體方法：

（1）對(duì)16個(gè)葉片損壞、減薄部位進(jìn)行逐個(gè)測(cè)量，為減少動(dòng)不平衡量，對(duì)每個(gè)葉片均按損壞最大尺寸將三角形減薄、損壞部位切掉，打磨干凈。

（3）首先使用J422焊條將加工后的三角板焊接到葉片上，斜邊對(duì)焊焊透，上下底邊角接焊縫，然后使用鈷鉻鎢合金堆STELLITE6焊條對(duì)易磨蝕部位進(jìn)行表面堆焊，厚度5 mm，并打磨平整（圖4）。

圖3 梯形板形式

（4）使用 DM-3型現(xiàn)場(chǎng)平衡儀對(duì)修復(fù)后的葉輪做現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡,根據(jù)JB/T 9101—1999《通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡》要求，在正常轉(zhuǎn)速980 r/min時(shí)要求動(dòng)不平衡量g，初始動(dòng)不平衡量1200 g，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)部位的葉輪進(jìn)行打磨，最終動(dòng)不平衡量為40 g，經(jīng)實(shí)測(cè)振值均在1.5 mm/s以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

圖4 焊接梯形板

3 結(jié)語(yǔ)

修復(fù)后風(fēng)機(jī)已平穩(wěn)運(yùn)行近5個(gè)月，未出現(xiàn)因振值或溫度超標(biāo)而造成事故及停車(chē)。

（1）根據(jù)葉輪不同葉片、同一葉片不同部位的磨蝕情況均各不相同、存在明顯差異性的現(xiàn)象進(jìn)行分析，造成這種差異性除葉輪出廠時(shí)本身耐磨層的硬度、厚度不均外，還與煙氣的速度和進(jìn)入葉輪的角度有密切關(guān)系，因此要從根本上改善這種現(xiàn)象還需要廠家在設(shè)計(jì)、制造時(shí)調(diào)整好煙氣速度和氣流進(jìn)入葉輪的角度（安裝角），將磨蝕速率降到最低，然后加大耐磨層硬度計(jì)厚度，進(jìn)而延長(zhǎng)葉輪及轉(zhuǎn)子的使用壽命，減少維修量。

（2）焊接修復(fù)時(shí)，為減少風(fēng)機(jī)試車(chē)時(shí)的動(dòng)不平衡量，將16個(gè)葉片統(tǒng)一按照最大磨損面積制作貼板，焊接，能有效降低調(diào)整動(dòng)平衡次數(shù)及工作量。

（3）在耐磨堆焊材料的選擇上，要考慮到材料的耐磨、耐熱、耐蝕性、機(jī)加工性能，盡量選擇硬度高、耐磨的焊材，如本次修復(fù)選擇的鈷鉻鎢合金STELLITE6焊條，常溫下硬度高溫下HV為301，在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)有較好的耐腐蝕、耐高溫、抗黏著磨蝕性能，是理想的堆焊材料。

（4）操作人員對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行工況優(yōu)化調(diào)整，降低煙塵中顆粒物粒度，定期檢查煙道積灰，也可有效控制葉輪磨蝕速率。

由于鍋爐本身灰渣特性決定，相關(guān)系統(tǒng)均存在不同程度的磨蝕、沖刷，給生產(chǎn)帶來(lái)了不小的困擾，而目前國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)又正在朝著大型化發(fā)展，相應(yīng)檢修工作也越來(lái)越復(fù)雜、困難化，因此利用在線平衡儀等設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)焊接修復(fù)是減小檢修難度、減輕工作量、降低檢修費(fèi)用的有效方法。同時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，可延長(zhǎng)葉輪使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。