丁開瑞

（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 長治 046021）

0 引言

風(fēng)機(jī)是火力發(fā)電廠中鍋爐的關(guān)鍵輔機(jī)，起著輸送介質(zhì)的作用，軸流風(fēng)機(jī)因效率高、能耗低、調(diào)節(jié)性能好而被廣泛采用[1]，雙級動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)更成為大型火電廠一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的首選機(jī)型。某電廠600 MW 燃煤發(fā)電機(jī)組一次風(fēng)機(jī)選用上海鼓風(fēng)機(jī)廠采用德國TLT-Turbo 公司技術(shù)生產(chǎn)的雙級動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，2 臺(tái)一次風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行，型號為PAF18-13.3-2，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量工況下流量為76.4 m3/s，全壓升13.195 kPa，全壓效率88.1%，轉(zhuǎn)速1 470 r/min，電機(jī)功率2 240 kW。在機(jī)組投產(chǎn)后，一次風(fēng)機(jī)多次發(fā)生葉片滑塊異常磨損的情況。

1 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和調(diào)節(jié)方法

雙級動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)由進(jìn)氣箱、擴(kuò)散筒、機(jī)殼、兩級葉輪、葉片、軸承箱、葉片調(diào)節(jié)裝置、供油系統(tǒng)等組成，其中葉片調(diào)節(jié)裝置包括電動(dòng)執(zhí)行器、連桿、液壓缸、推桿、推盤、調(diào)節(jié)盤、滑塊、調(diào)節(jié)臂等部件。葉片通過螺釘固定在葉柄上，葉柄由導(dǎo)向軸承實(shí)現(xiàn)軸向定位，支撐軸承與葉柄螺母實(shí)現(xiàn)徑向定位，保證葉片與葉柄只能繞軸線旋轉(zhuǎn)，葉柄根部與調(diào)節(jié)臂通過螺栓連接，其調(diào)節(jié)臂另一端安裝滑塊。

風(fēng)機(jī)葉片角度的改變是通過葉片調(diào)節(jié)裝置來執(zhí)行的。當(dāng)需要調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片開度時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行器接受來自機(jī)組控制系統(tǒng)的指令，帶動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸控制頭內(nèi)滑閥改變位置引起液壓缸內(nèi)活塞兩側(cè)油壓改變，液壓缸產(chǎn)生調(diào)節(jié)力推動(dòng)第二級葉輪內(nèi)的推盤（推盤、推桿相連），并通過與推盤相連的推桿傳遞推力至第一級葉輪[2]，成為一級推盤的推力，推動(dòng)位于調(diào)節(jié)盤間的葉片滑塊移動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)節(jié)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)葉片繞葉柄軸線旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行葉片開度的調(diào)整，從而完成兩級葉輪的同步調(diào)節(jié)和葉片角度的調(diào)整。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，葉片調(diào)節(jié)裝置可調(diào)整葉片的角度并保持在某一固定位置處，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)流量和壓力隨機(jī)組負(fù)荷的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。葉片調(diào)節(jié)裝置如圖1 所示。

2 風(fēng)機(jī)故障特征

在風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)節(jié)中，推桿在液壓缸的推動(dòng)下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)盤間的葉片滑塊若受到非正常作用力，銅質(zhì)滑塊將發(fā)生不平衡接觸磨損，磨損后的滑塊與調(diào)節(jié)盤間隙增大，在隨后的葉片調(diào)節(jié)中，滑塊工作面無法正面與調(diào)節(jié)盤接觸，出現(xiàn)滑塊偏斜磨損或局部接觸磨損，使得葉片調(diào)節(jié)臂失去制約，引起葉片角度錯(cuò)位或無法定位，進(jìn)而影響整個(gè)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場，或引起風(fēng)機(jī)的動(dòng)不平衡，其表現(xiàn)出的風(fēng)機(jī)故障特征如下。

a） 風(fēng)機(jī)振動(dòng)增大，在水平X方向振動(dòng)值逐漸增大，超標(biāo)報(bào)警；垂直Y方向振動(dòng)擺動(dòng)較大。

b） 與動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)葉片漂移引起的故障特征較為相近[3]，均表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)部分葉片角度異常引起的風(fēng)機(jī)振動(dòng)、噪聲及其他現(xiàn)象的產(chǎn)生。

c） 風(fēng)機(jī)內(nèi)部氣流噪聲明顯增強(qiáng)，并伴有“突突”或“轟轟”的異音，在動(dòng)葉片開度調(diào)節(jié)時(shí)，噪聲顯著加強(qiáng)。

d） 原2 臺(tái)一次風(fēng)機(jī)并列一致正常運(yùn)行，動(dòng)葉開度、電機(jī)電流偏差在容許范圍內(nèi)?；瑝K磨損后，在風(fēng)機(jī)出口全壓相同的情況下，滑塊磨損側(cè)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度較另一臺(tái)偏小，但電機(jī)電流反而較另一臺(tái)偏大。

e） 一般情況下，二級葉輪處滑塊磨損較嚴(yán)重，一級葉輪處滑塊磨損輕微或無磨損。

圖1 葉片調(diào)節(jié)裝置簡圖

3 葉片滑塊磨損分析與對策

圖2 為葉片調(diào)節(jié)裝置工作原理圖。在分析葉片調(diào)節(jié)裝置工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合風(fēng)機(jī)檢修實(shí)踐，葉片滑塊磨損的原因及檢修對策如下。

圖2 葉片調(diào)節(jié)裝置工作原理圖

a） 安裝時(shí)，滑塊與調(diào)節(jié)盤間隙偏大，廠家推薦間隙值為0.12 mm，經(jīng)多次實(shí)踐，滑塊間隙值可控制在0.05 mm 內(nèi)，保證滑塊工作面與調(diào)節(jié)盤正面接觸，不發(fā)生偏斜接觸引起的滑塊異常磨損。

對策：保證風(fēng)機(jī)推桿安裝到位，推桿螺母緊固到位；滑塊調(diào)節(jié)盤處的螺栓應(yīng)對角均勻緊固到位；測量滑塊與調(diào)節(jié)盤間的間隙在合格范圍內(nèi)。

b） 運(yùn)行中，推桿軸線水平度變差，造成調(diào)節(jié)盤與滑塊工作面產(chǎn)生夾角，在葉片角度調(diào)節(jié)過程中，滑塊發(fā)生偏斜接觸磨損。引起推桿軸線水平度變差的原因包括推桿軸襯磨損[4]，支撐盤銅環(huán)磨損，推桿彎曲度偏大等原因。

對策：檢修時(shí)，更換磨損的推桿軸襯。通常情況下，推桿軸襯在120°范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)1～1.5 mm的不均勻磨損，推桿與推桿軸襯間隙應(yīng)控制在0.1 mm[5]，測量推桿彎曲度，超標(biāo)的推桿應(yīng)及時(shí)更換；檢查支撐盤銅環(huán)磨損情況，確保銅環(huán)無局部磨損。

c） 調(diào)節(jié)盤變形或表面粗糙度較大，導(dǎo)致滑塊工作面與調(diào)節(jié)盤長期接觸，摩擦阻力較大，引起滑塊工作面磨損。

對策：檢查調(diào)節(jié)盤平整度，兩件調(diào)節(jié)盤合在一起時(shí)，測量其中間間隙，并確認(rèn)平整度；砂紙磨光調(diào)節(jié)盤表面，降低調(diào)節(jié)盤表面粗糙度，減少滑塊相對滑動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，并在滑塊工作面涂抹抗咬絲脂潤滑脂，減小摩擦阻力，以降低滑塊磨損。

d） 葉片旋轉(zhuǎn)阻力大，引起葉片調(diào)節(jié)過程中滑塊受力增大，相對滑動(dòng)時(shí)摩擦阻力增加，造成滑塊磨損。

對策：檢修時(shí)，逐一檢查葉片旋轉(zhuǎn)阻力情況，若發(fā)現(xiàn)阻力較大，應(yīng)及時(shí)拆解葉柄等部件，分析軸承滾動(dòng)體損壞、軸承缺潤滑脂、葉柄螺母鎖緊力大、葉柄軸襯處有沉積灰垢等原因[6]，排除導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)阻力增大的原因。

4 結(jié)束語

葉片調(diào)節(jié)裝置作為軸流風(fēng)機(jī)的核心部件，其檢修安裝質(zhì)量直接決定著風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過不斷總結(jié)改進(jìn)檢修工序和質(zhì)量點(diǎn)，消除了葉片滑塊磨損問題，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)大修后可連續(xù)3 年穩(wěn)定運(yùn)行，不需解體大修。在消除葉片滑塊磨損引起的風(fēng)機(jī)設(shè)備故障基礎(chǔ)上，還應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)機(jī)的日常點(diǎn)檢維護(hù)和振動(dòng)頻譜監(jiān)測，分析影響造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)值超標(biāo)的原因，制定更精細(xì)有效的檢修措施，提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性。