動葉可調(diào)一次風(fēng)機振動及解決方法

王登香

（大唐淮南洛河發(fā)電廠，安徽 淮南 232008）

1 概述

大唐淮南洛河發(fā)電廠三期工程2×630 MW機組于2007年底雙投，轉(zhuǎn)入商業(yè)運行。鍋爐由上海鍋爐廠生產(chǎn)，型號為SG-1918/25.4-M968，為超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐。鍋爐采用單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式，平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)、П型露天布置。鍋爐一次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計2臺50 %額定容量的動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機，2臺一次風(fēng)機出口為母管制。一次風(fēng)機為PAF19-13.3-2型，由上海鼓風(fēng)機有限公司生產(chǎn)，具體參數(shù)如表1所示。一次風(fēng)機作用為：一次風(fēng)機出口分為2路，一路經(jīng)空氣預(yù)熱器供熱風(fēng)給磨煤機作干燥劑，并將磨制好的煤粉輸送至爐膛；另一路提供壓力冷風(fēng)至磨煤機入口作調(diào)節(jié)風(fēng)，以控制磨煤機出口溫度，同時還作為磨煤機和給煤機的密封風(fēng)，防止煤粉外漏。此外，在預(yù)熱器一次風(fēng)入口還要引出少量風(fēng)作預(yù)熱器上軸承的空氣密封。

表1 一次風(fēng)機及電機參數(shù)

2 存在問題

三期工程2臺機組從投產(chǎn)以來，B一次風(fēng)機始終存在振動大的問題。2008年5月，6號機因6 B一次風(fēng)機振動過大威脅機組安全運行而返廠維修。維修后運行一段時間，又再次出現(xiàn)振動大的現(xiàn)象。

5號機的5B一次風(fēng)機振動情況略好于6號機，但也存在振動過大的問題，振動頻率始終在3～5 mm/s附近，最高達8 mm/s。

機組負荷較低時，當(dāng)運行磨煤機臺數(shù)較少及一次風(fēng)機動葉開度較小時，B一次風(fēng)機振動較明顯。

2.1 一次風(fēng)機振動分析

引起一次風(fēng)機振動的確良主要原因如下：

(1) 地腳螺絲松動或基礎(chǔ)損壞；

(2) 軸承損壞，軸彎曲、軸磨損；

(3) 葉輪磨損嚴重，平衡破壞，聯(lián)軸器松動或中心偏差大；

(4) 葉片損壞或葉片與外殼碰磨；

(5) 風(fēng)機調(diào)整不當(dāng)，造成失速喘振，或并列運行風(fēng)機出力嚴重不平衡發(fā)生搶風(fēng)；

(6) 電機振動大。

通過檢查與分析，確定造成5B，6B一次風(fēng)機振動的不是上述原因，而是設(shè)備自身與系統(tǒng)的原因。由于鍋爐的2臺一次風(fēng)機并列布置，出口通過母管連接，在正常運行時，2臺一次風(fēng)機出口壓力基本一致；在磨煤機全部運行時，2臺一次風(fēng)機的流量也基本一致。但由于負荷的原因，鍋爐6臺磨煤機不可能同時全部運行，特別是在夜間低負荷時，E，F(xiàn)磨煤機停運時，B一次風(fēng)機的振動有明顯增大跡象。制粉系統(tǒng)的6臺磨煤機從東向西依次按B，A，C，E，F(xiàn)，D布置，也就是說A一次風(fēng)機出口離A，B，C 3臺磨煤機較近，B一次風(fēng)機出口離D，E，F(xiàn) 3臺磨煤機較近。在機組負荷較低停運E、F磨煤機時，由于2臺一次風(fēng)機出口壓力相同，但風(fēng)機出口阻力不同，造成B一次風(fēng)機出口阻力增加，發(fā)生振動。

2.2 動葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機結(jié)構(gòu)

一次風(fēng)機由2級葉輪及進口消音器、進口膨脹節(jié)、進氣箱以及連接管道、機殼、轉(zhuǎn)子、擴壓器、聯(lián)軸器及其保護罩、液壓調(diào)節(jié)裝置及執(zhí)行機構(gòu)、液壓及潤滑供油裝置和測量儀表、失速探針、風(fēng)機出口膨脹節(jié)、進出口配對法蘭等部件組成。動葉片通過伺服器、調(diào)節(jié)器和液壓缸實現(xiàn)調(diào)節(jié)。動葉片在運行時通過液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)可以改變?nèi)~片的安裝角并保持在一定位置上。液壓缸的軸線上鉆有5個孔，中心孔用于安裝位置反饋桿。此反饋桿一端固定于缸體上，另一端通過軸承與反饋齒條連接，反饋齒條做軸向往返移動。反饋齒條帶動輸出軸，輸出軸則與一傳遞桿彈性連接在機殼上，顯示出葉片角度的大小，同時又可轉(zhuǎn)換成電信號引到控制室作為葉片角度的開度指示。另一方面，反饋齒條又帶動傳動控制滑閥齒條的齒輪，使控制滑閥復(fù)位。

2.3 一次風(fēng)機振動原因

通過對一次風(fēng)機的結(jié)構(gòu)進行分析發(fā)現(xiàn)，在其出口阻力增大的情況下，為了滿足系統(tǒng)壓力的需要，B一次風(fēng)機的2級葉片所受的力要遠遠大于A一次風(fēng)機葉片所受的力。在長時間運行的情況下，B一次風(fēng)機連接2級葉片的連桿軸套會發(fā)生磨損損壞，影響2級動葉調(diào)節(jié)的一致性，造成了B一次風(fēng)機2級葉片動作不一致，使風(fēng)機的振動增大。

3 解決方法

3.1 合理控制風(fēng)機出力

在負荷較高時，運行磨煤機臺數(shù)較多，并列運行的一次風(fēng)機出口阻力基本一致，所以風(fēng)機振動相對較小，可不作調(diào)整。在機組負荷較低，特別是夜間50 % BMCR負荷時，由于上層磨煤機停運，并列運行的一次風(fēng)機出口阻力發(fā)生變化，此時根據(jù)運行磨煤機各風(fēng)門擋板的開度，可適當(dāng)通過一次風(fēng)機出口風(fēng)壓偏置對出口阻力進行調(diào)整。在磨煤機風(fēng)門開度較小時，將偏置向負方向設(shè)定，降低風(fēng)機出口壓力，減小風(fēng)機出力；運行磨煤機則根據(jù)對風(fēng)量的需求，自動開大各風(fēng)門擋板，這樣就減小了風(fēng)機出口的阻力，同時也降低了風(fēng)機電耗。

3.2 停運磨煤機保持一定通風(fēng)量

600 MW等級鍋爐的爐膛容積熱負荷大，對金屬的耐熱性能要求較高。上層磨煤機停備后，對應(yīng)層煤粉燃燒器的通風(fēng)量將大幅減少，僅靠部分周界風(fēng)冷卻，會使燃燒器受冷卻程度不夠，導(dǎo)致燃燒器過熱變形(見圖1)。所以磨煤機停備后，可將冷風(fēng)門保持一定開度，使燃燒器內(nèi)通冷一次風(fēng)，從理論上說其冷卻燃燒器的效果要大大優(yōu)于單純增加周界風(fēng)量；同時，也會使B一次風(fēng)機出口阻力有所減小，但這種方法會使風(fēng)機電耗有一定增加。

圖1 燃燒器過熱變形

3.3 改變磨煤機運行組合方式

在低負荷、需停備磨煤機時，為了保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定，一般情況下應(yīng)避免斷層燃燒，因而要保持下層4臺磨煤機運行，使火焰相對集中。但這種運行方式會導(dǎo)致2臺一次風(fēng)機出口阻力發(fā)生偏差，長時間運行會使B一次風(fēng)機振動增大，所以可換用B，C，D，E 4臺磨煤機的運行方式，以消除一次風(fēng)機出口阻力不一致的情況。

4 結(jié)束語

通過現(xiàn)場近1年的實踐，根據(jù)不同的運行工況進行合理的調(diào)整，再也未發(fā)生因B一次風(fēng)機振動過大而影響設(shè)備及機組安全運行的事件。總之，在設(shè)備出現(xiàn)異常時，技術(shù)管理人員應(yīng)進行技術(shù)分析，查找原因，提出科學(xué)的、行之有效的解決辦法，并通過實踐提高分析問題解決問題的能力，提高對設(shè)備的認識和設(shè)備運行的可靠性，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。