范振宇

（中國石油蘭州石化公司化肥廠，甘肅蘭州 730060）

1 工藝流程

中國石油蘭州石化公司化肥廠A/B 鍋爐裝置采用東方鍋爐廠設(shè)計的單鍋筒高壓自然循環(huán)鍋爐，于1996 年建成投用，單爐設(shè)計產(chǎn)汽能力145 t/h，總能力為290 t/h，產(chǎn)出10.5 MPa（G）、495 ℃的過熱蒸汽并入10.5 MPa（G）蒸汽管網(wǎng)，供蒸汽透平及生產(chǎn)工藝用汽。廢氣排放量21 7451 Nm3/h，特征污染物為鍋爐煙氣，主要含SO2、NOx、粉塵等。引風機則為鍋爐煙氣系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其布置在鍋爐電除塵器下游，入口風量包括鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量和空預(yù)器與電除塵漏入煙道的空氣量。引風機作用主要為保證鍋爐爐膛內(nèi)能夠正常的負壓操作，并將煙氣引致脫硫裝置脫去二氧化硫（SO2），最終經(jīng)煙囪排入大氣。

2 基本概況

2014 年7 月，對鍋爐后系統(tǒng)進行脫硫脫硝改造。同時對原有系統(tǒng)的引風機進行更新，經(jīng)初步設(shè)計后采用沈陽鼓風機集團有限公司生產(chǎn)的風機，采用佳木斯防爆電機股份有限公司生產(chǎn)的高壓電動機（6000 V/1120 kW）作為驅(qū)動。主要性能參數(shù)見表1。

表1 主要性能參數(shù)

3 運行現(xiàn)狀

因單臺鍋爐實際風量在108 725 Nm3/h，而沈鼓生產(chǎn)的風機單臺風量在378 000 Nm3/h，風機設(shè)計的引風量超出實際風量347.67%。在現(xiàn)場實際投用后，通過將A、B 爐引風機兩側(cè)吸入口擋板上的導(dǎo)葉片進行對稱封堵（百葉窗式導(dǎo)葉、單側(cè)吸入口9 片）來減小風機的吸入量。在擋板封堵完成后，鍋爐即便在滿負荷狀態(tài)下，引風機入口擋板開度最大也只能開到26%。

B 鍋爐引風機從冷態(tài)啟動升至正常工作轉(zhuǎn)速時，徑向和軸向振幅均不大，一般未超過風機允許值0.07 mm。但隨著風機的長周期運行，其振動值會出現(xiàn)非周期性的變化，徑向和軸向振動烈度最大時15.1 mm/s，振幅最大時0.192 mm，加速度最大時18.9 m/s2，詳細數(shù)據(jù)見表2。

表2 風機測振最小值和最大值

4 振動原因排查

4.1 轉(zhuǎn)子的質(zhì)量不平衡

一般來說風機振動源大部分來自風機本身，而引起風機葉輪不平衡的原因分析大致有以下4 個方面：

（1）加工制造時的誤差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡。

（2）轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)時，由于殘余應(yīng)力、受熱不均等引起的轉(zhuǎn)子熱變形。

（3）轉(zhuǎn)子磨損或損壞，轉(zhuǎn)子上附著有沉積物。

（4）安裝/檢修質(zhì)量不良等。

4.2 聯(lián)軸器對中

在檢修過程中，找正均按廠家指導(dǎo)安裝說明書標準嚴格執(zhí)行，以風機主軸的聯(lián)軸器為基準，移動電機位置，保證聯(lián)軸器之間的平行誤差小于0.10 mm。經(jīng)查閱歷次該風機歷次檢修找正數(shù)據(jù)，平行誤差均在0.05～0.10 mm，因此可排除聯(lián)軸器對中找正不合格造成的引風機振動。

4.3 軸承磨損

軸承磨損或損壞的振動特征為振動穩(wěn)定性很差，且伴有軸承溫度升高的現(xiàn)象。而B 爐引風機的軸承溫度在冷卻水閥開度不變的情況下，溫度一直保持平穩(wěn)無大幅度變化現(xiàn)象發(fā)生，同時其振動在風機穩(wěn)定運行時，3 個方向的振幅會出現(xiàn)非周期性的增大或減小，因此可排除軸承損壞造成的引風機振動。

4.4 螺栓松動

螺栓為風機各相對運動部件相對固定的主要元件，如果出現(xiàn)螺栓松動的情況，將會產(chǎn)生風機的大幅振動，嚴重時將導(dǎo)致事故的發(fā)生。引風機在鍋爐每次停車時，均對聯(lián)軸器、軸承底座、葉輪等部位螺栓進行相應(yīng)的檢查，未發(fā)現(xiàn)有松動現(xiàn)象，因此可排除螺栓松動造成的引風機振動。

5 解決對策

因轉(zhuǎn)子部分在出廠時已做過動平衡，可排除加工制造的誤差引起的動不平衡。且在風機停機時，均采取開蝸殼人孔進行強制通風，以防止煙氣液化后對葉輪的腐蝕。同時仔細檢查了轉(zhuǎn)子部分、葉輪上沉積物和葉輪邊緣的配重塊。每次檢查時，從未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子有磨損，葉輪上只是有少量附著沉積物等（檢查過程中及時清理）。但經(jīng)過多次比對，發(fā)現(xiàn)葉輪邊緣上原有的配重塊在長期運行后有部分變形現(xiàn)象發(fā)生。

針對B 鍋爐引風機經(jīng)常出現(xiàn)非周期性振動超標的現(xiàn)象，廠部科室、車間和檢修單位多次召開技術(shù)分析會，對所有原因逐一進行分析，最終確認為該風機轉(zhuǎn)子組在正常運行時，因蝸殼內(nèi)部煙氣溫度較高，導(dǎo)致加裝平衡塊處受熱不均勻，引起了轉(zhuǎn)子組局部熱變形，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子組質(zhì)量不平衡，引發(fā)風機振動。

經(jīng)廠部協(xié)調(diào)具有相關(guān)資質(zhì)的廠家后，廠家技術(shù)人員與廠部和車間相關(guān)人員在現(xiàn)場進行確認，因其風機轉(zhuǎn)子拆卸具有一定難度，廠家技術(shù)人員提出對風機在冷態(tài)下做在線動平衡處理。第一次開啟風機后，利用測振工具測得葉輪動不平衡需加配重塊890 g，用焊條5 根焊接固定（每根焊條去除藥皮后重21 g），在加裝配重塊后重新開機再次測定需加配重塊490 g，用焊條3 根焊接固定，總計配重為890+490+8×21=1548 g。加裝配重塊見圖1。

圖1 風機葉輪加裝配重塊

在第3 次開機后，測定各數(shù)據(jù)明顯較以前有所下降，且未超出風機振動標準，穩(wěn)定運行一段時間后，測振數(shù)據(jù)見表3。

表3 風機測振值

6 結(jié)束語

通過對引風機的歷次檢修處理，最終通過在線動平衡方法消除了引風機非周期性振動大的現(xiàn)象。在日常運行過程中，離心式引風機動振動超標是較普遍的問題，但作為鍋爐主要輔機，風機的運行是否正常直接影響鍋爐運行的安全，所以應(yīng)該加強振動監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證風機在良好工況下運行。