火电厂离心式引风机产生振动原因及处理措施

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 火电厂离心式引风机产生振动原因及处理措施 作者:杨伟 来源:《科技信息·上旬刊》2017年第11期

摘要:如今的火电厂机械设备种类繁多,设备更新换代快,但设备异常振动依然是危及电厂安全生产的主要因素。锅炉间作为火电厂的首要一环,设备能安全稳定运行更是对日常生产的重要保证。火电厂通常采用的离心式引风机功率大、效率高,对工作环境的要求不是很高,引风机所处的运行环境、工况也比较恶劣,因而导致引风机运行中振动经常超标,危及锅炉的安全运行。确保火电厂锅炉旋转设备的正常运行,解决好风机振动问题对锅炉设备安全运行尤显重要。基于此,本文对火电厂离心式引风机产生振动原因及处理措施进行分析。

关键词:火电厂;离心式引风机;振动 1离心式风机振动 一般来说,离心式风机运行过程中的振动最终会体现到轴承箱体的超标振动上来,工作人员如果没有对超标振动现象及时发现并处理,便会导致振动值持续增大、主轴受损、轴承和轴承座也将波及,严重影响火力发电厂的发电质量和效率。

2离心式风机振动原因 离心式风机的工作原理是靠离心力来实现的,旋转的叶轮使其内部的气体获得运动的能量,在叶轮的中心处,气体被径向发射,中心处呈现负压,从而使与叶轮中心相连的入口风道获得一定强度的吸力。振动是旋转设备的重要运行状态特征,一切工作正常的旋转机械都会或多或少地发生它自己特有的频率振动特性,而异常振动却是机械内部缺陷的表征。如果异常振动不采取措施及时治理,设备就会出现联接部件松动、材料疲劳从而导致设备损坏。火电厂生产过程中,风机振动还是严重影响锅炉设备长期安全运行的主要因素,因风机故障而导致停炉的例子不少,造成不好影响和经济损失的也不少。实践证明,降低引风机的振动对提高风机的效率和安全运行至关重要。经过长期分析、调查、实践及运行总结,造成风机振动原因主要表现在以下七方面:

2.1导流器安装错误引起的振动 在离心式风机的进风口之前,一般安装有导流器,也称调节挡板。它的作用是用来调节风机的负荷大小,其工作原理是利用若干个导叶的旋转角度,来控制引风机的进气量,从而达到控制负荷大小的要求。但是可调导向轮叶片有一定的弊端,就是导向轮叶片的转动角度决不能龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 超过45°,若超过时将使风机损坏。因此导流板的旋向安装必须正确,否则不仅使风机的功率降低,还将使风机的振动大幅增加。

2.2两联轴器中心不正引起的振动 两联轴器中心不正,存在扭矩导致设备振动增大,严重时使设备无法正常运行,甚至使两联轴器造成损坏或将轴承损坏。联轴器的找正是转动机械设备检修的一项重要工作,转动设备的转轴中心若找的不正,必然会引起机械设备的超常振动,因此在检修中必须进行转动设备转轴的找正工作,使两轴的中心偏差不超过规定数值。

2.3机械设备的转轴间隙过大或损坏引起的振动 机械设备的转轴间隙过大或损坏引起的振动特点是温度升高、振动噪音增加,轴承座运行到一个周期后将逐渐产生温度升高,噪音变大,也有轴承座安装过程中出现各种配合间隙不当造成的轴承温度升高。

2.4风机叶轮受到磨损或腐蚀引起的振动 应用在火力发电厂中的排粉风机,在运行中叶轮输送煤粉,叶轮便会受到磨损或腐蚀,经过长时间运行磨损后,叶轮出现缺损甚至部分脱落的问题,此时,风机动平衡便会失常。由于该因素而引发的振动问题,往往呈缓慢上升趋势。因此,工作人员应当根据出现振动问题的排粉风机的实际情况,对其进行解决。

2.5风机叶轮积灰情况严重引起的振动 如果离心式引风机在运行过程中,内部温度与烟气露点持平,便会导致存在与烟气之内的硫雾凝结,和灰尘一起黏附于离心式引风机的叶轮之上,导致叶轮运转失去应有的平衡性,风机振动增大。由于该因素而引发的振动问题,往往是在运行过程中突然出现并增大的。

2.6风机气体流量减少引起的振动 无论是应用在火力发电厂或是其他行业中的离心式风机,一旦出现气体流量减少的问题,就会导致气流在进入相应的叶轮流道后会发生方向上的变化,气流冲击叶轮吸入口、出口前缘处产生局部压力,此时,叶轮出口处便会形成所谓的“涡流区”,并延伸至叶轮出口处。随着气体流量的减小、气流分离区逐渐增大,叶轮出口压力值下降,高压气体便会由出口连接管道向叶轮倒流,并对流量不足的问题进行相应的补充,此时,叶轮会恢复正常运行状态,再将倒流气体向外压出。反复多次后,风机便会出现气流振动现象。

2.7烟道系统振动导致风机的振动 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 烟道内的汽流压力脉动和扰动是造成振动的主要原因,在此种情况下风机将被振动的烟风道牵扯作受迫振动。电厂中由于烟道的设计不合理,支吊约束的不合理,局部烟道破裂、密封面漏风等情况出现时都将会使管道发生振动现象。

3离心式引风机产生振动后的处理方法措施 3.1导流器安装错误引起振动的处理 针对导流器安装造成的振动,应该引起充分的重视,特别是在进行开工之前对设备原有的集流器做好现场记录,并和新的导流器进行对比,反复核对无误后方可进行安装,风机的入口调节挡板应顺气流方向安装,并且挡板的开度应与外侧的指示要一致,就可以克服振动。

3.2两联轴器中心不正引起的振动处理 两对轮中心不正,很容易引起设备的振动,甚至使轴承造成损坏,而找中心的意义就是使两转轴的中心线在一条线上,以保证转子的平稳运转,不产生振动。为此,要把握好两方面:一是测量两对轮的外围面和端面的偏差情况;二是根据测量的数值对轴承或机械设备做相应的调试,使两对轮中心同心,两端面平行。找正具体方法如下:

找中心时一般以转动机械为基准,将机械设备固定后,再通过调整电机来找正。 调整电机,先使两对轮端面间隙在一定范围内,端面间隙大小应在4~6mm之间,再将钢板尺放在对轮的四周平面上进行初步找正。

用一根销子将两对轮连接,再装上找正百分表架,每旋转对轮90°用塞尺测量一次径向、轴向间隙,再用百分表上的读数作比较并记录,通常可要先找对轮的平面,然后找对轮的外圈,径向偏差不超过0.05mm,轴向偏差不超过0.05mm。

通过相似三角法计算出各底脚垫子厚度,然后进行计算,加垫片时将垫片底座清理干净,调整加垫片时厚的放在下面,薄的放在中间,较薄的放在上面,加垫片量不允许超过3片。

3.3机械设备轴承间隙过大或损坏引起的振动处理 在风机的振动中由轴承损坏引起的轴承振动并不少见,因此在装配过程中一定要把握好各配合尺寸。轴承损坏也是引起设备振动的常见之一,例如酒泉卫星发射中心火电厂曾发生锅炉引风机由于轴承损坏没能及时发现,造成设备振动逐步上升,直至高温抱死,后经检查发现轴承滚柱有脱皮现象,将轴承更换后恢复了设备的正常出力。引风机的轴承具有转速高、载荷大、叶轮重等特点,因此保证轴承的装配间隙和质量就尤为重要。

3.4风机叶轮受到磨损或腐蚀引起的振动处理 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 工作人员可以通过对叶轮动平衡的试验进行开展的方式,使叶轮恢复平衡。具体做法分为以下三步:第一步,将配重圆选画在叶轮端面之上,并将该配重圆圆周进行三等分;第二步,将等质量螺帽焊接在等分点的位置上,对试加质量进行固定;第三步作图分析并求出平衡质量,暂时将点焊在加平衡质量处进行固定,启动设备对振动值进行测量,视情况对平衡质量位置、大小进行调整,保证振动值与要求相符。

3.5风机叶轮积灰情况严重引起的振动措施 将蒸汽吹灰管道安装在离心式风机风壳内部,通过利用蒸汽进行合理应用的方式,吹掉存在于叶轮之上的积灰。除此之外,还应当对风壳密封性进行增强,这样做的目的并不仅仅是避免风壳内部有冷空气进入,还能够对灰尘的黏附问题进行有效处理。

3.6风机气体流量减少引起的振动 第一,风机流道阻塞。想要排除这一问题,工作人员首先需要打开出现振动问题的离心式风机,然后再对风机流道和叶轮进行细致检查,如果流道以及叶轮上存在黏附物,工作人员应当对其进行及时、彻底的清理,这样做的目的是,避免离心式风机由于黏附物的存在导致流道阻塞现象的出现。第二,风机入口处管线阻力有所增加,或进气压力有所下降。导致该问题出现的原因主要是离心式风机的入口管道出现堵塞现象,想要解决这一问题,工作人员应当对出现镇定问题的离心式风机的入口管道处进行细致的检查,对于出现堵塞现象的入口管道,应当及时疏通。第三,系统压力增高,或管网阻力增加。在长期实践的过程中工作人员发现,导致管网阻力较之前相比有所增加的原因,通常是气流流通不顺畅。因此,想要解决这一问题,应当根据实际情况改造出现振动问题的离心式风机的出口管道,在保证管径增大的基础上,变缓直角弯管段。能够使离心式风机振动值平稳下降至允许范围内,以解决振动问题。

3.7烟道系统振动导致风机的振动 对于此种情况,电厂应加强巡检力度,密切关注风机的运行参数,加强对周边相连烟道的故障排查,及时处理不利因素,基本可以杜绝振动现象。

结语: 离心式引风机是火力发电厂的重要机械转动设备。在生产实践中,作为一名动设备技术人员,只有掌握扎实的理论基础和实践技能,才能高效处理离心式引风机振动缺陷,确保火力发电厂的连续性安全生产。

参考文献: [1]王晓楠,李德成.离心式引风机故障分析及改进措施[J].黑龙江科技信息,2015(12):23.