火電廠鍋爐引風機常見故障分析和對策研究

摘 要：鍋爐引風機是我國火力發電廠的關鍵輔機設備之一，對保障鍋爐的正常熱力循環，確保火電廠安全穩定生產具有重要作用。鍋爐引風機的工作環境相對惡劣，是火電廠故障頻率較高的設備之一。文章結合筆者自身工作經驗，簡介了引風機的常見故障，并對風機振動、軸承過溫、風機漏油、葉片磨損等故障展開處理對策研究。

關鍵詞：火電廠；鍋爐；引風機；常見故障；對策

引言

近年來，隨著我國電力工業的發展，火電廠鍋爐容量日益增大，對引風機需求日益增多。作為火電廠鍋爐的主要輔機設備，引風機運行的情況直接關系到鍋爐的運行情況，受長期連續工作、工作環境惡劣等因素影響，引風機的故障率相對較高。分析火電廠鍋爐引風機常見故障并進行對策研究，對降低引風機故障率、推動火電廠事業順利發展，具有重要意義。

1 火電廠鍋爐引風機工作簡介

引風機是火電廠鍋爐的關鍵設備之一，它依靠電動機輸入的機械能，在提高氣體壓力的同時，進行氣體排送。在火電廠的熱力循環中，引風機安裝在鍋爐的煙道除塵器和煙囪之間，用于將煙氣吸出爐膛并排入煙囪。

目前，大中型的火電廠鍋爐引風機普遍采用靜葉可調或動葉可調軸流式風機，通過引風機工作時，風機的葉片旋轉，產生巨大的提升力，進行煙氣的排送。這就帶來了引風機的振動問題，成為導致引風機故障的主要因素之一。

在火電廠實際運行時，引風機的運行條件相對惡劣，風機振動、機械摩擦、葉輪污垢等使得引風機成為火電廠設備中，故障頻發的設備之一。據統計，火電廠引風機平均每年故障2次，因引風機故障導致的火電廠機組非計劃停運和減負荷運行損失巨大。

2 火電廠鍋爐引風機常見故障分析和對策研究

引風機常見的故障主要有風機振動、軸承過溫、風機漏油、葉片磨損等。下文中，將對常見故障展開分析，并研究處理對策。

2.1 風機振動

2.1.1 故障分析

引風機的振動是最常見的一類故障，也是對火電廠生產和運行影響最大的故障。一方面，引風機振動的故障原因分析和診斷相對復雜，處理時間可能較長，對火電廠正常生產帶來影響。另一方面，因引風機振動造成的事故一般影響較為嚴重，帶來巨大損失。

引風機的振動主要為引風機突然振動、振動幅度逐漸增大兩種，其中，引風機突然振動多發生在電廠負荷較大、且頻繁變動時，可能原因為引風機轉子運行中積累的灰垢、粉塵、油脂量過大，突然發生脫落，或是鍋爐重負荷情況下持續運行時間太久。而幅度逐漸增大的振動則多是由于機械原因引起，比如：軸承損壞、機械磨損、聯軸器未對中等情況，導致運行時不平衡分量較大，帶來引風機振動。

2.1.2 對策研究

引風機振動的故障排除應首先進行故障原因判斷，弄清楚究竟是風機自身的振動，還是拖動電機震動引起的風機共振。再根據排查結果，有針對性的進行故障排查。其中，葉輪不平衡是引起引風機振動的最主要原因，產生葉輪不平衡的因素主要為葉輪的磨損與結垢。這與引風機將除塵裝置前接有關。

對于引風機葉輪磨損的處理措施主要為提高除塵器的除塵效果和葉輪的抗磨損能力，目前最有效的方法是進行耐磨材料噴涂，即通過特殊的化學方法，將具備耐磨和耐高溫性能的特殊材料變成高溫和高速的粒子流，并噴涂到引風機葉輪表面，使其具有更加良好的耐磨、耐高溫、抗氧化能力，從而降低風機磨損，減輕氧化效應。

對于引風機葉輪結垢的處理措施主要為進行除塵除垢，其中，常用的方法有噴水除垢、高壓氣體除垢、氣流連續吹除垢等。噴水除垢是利用沖灰水來進行葉輪除垢，噴水除垢成本較低，操作簡單，但除垢時間較長，且除垢效果不徹底；高壓氣體除垢是在風機停機間隙通過高壓氣體來除垢，高壓氣體除垢快速有效，一天可以多次進行；氣流連續吹除垢不需要外部氣源，巧妙的使用了引風機自身的排氣壓力將煙氣通過專用的噴嘴來噴射到除垢表面，高壓氣體除垢結構簡單，且有效的利用了引風機自身結構，具有良好的除垢效果。

2.2 軸承過溫

2.2.1 故障分析。引風機軸承過溫是指出現的溫度異常或升高過快，迫使機組降負荷停運，對引風機進行搶修的現象。引風機軸承溫度過高的可能原因主要為：引風機的軸承專用冷卻風機跳閘或出力不夠，或入口的濾網堵塞，導致冷卻風機工作異常；引風機軸承的潤滑油脂質量不合格，存在變質情況；鍋爐的排煙溫度過高引起軸承溫度升高過快；有雜質進入引風機軸承箱，導致引風機軸承發生故障或損壞；風機長期振動和軸承共振，導致密封破壞或鎖緊螺母松動，導致漏油。

2.2.2 對策研究。首先進行故障的原因判斷，可以結合就地聽軸承聲音、測量振動等方法來判斷具體故障原因，并及時進行排除。

在正常運行時，應根據軸承過溫產生的可能原因，及時做好預防措施。首先，對引風機進行定期加潤滑油工作，并做好加油后的檢驗和維護工作，加油前進行質量檢驗，確保潤滑油未被污染。其次，嚴格把控軸承質量，在對軸承箱的大小修期間，對軸承的質量、工藝標準、配合間隙進行核查，確保軸承無磨損、裂痕、老化現象。最后，定期對軸承的冷風機進行檢查，觀察冷風機管路是否堵塞、進油溫度和回水溫度是否超標。

2.3 風機漏油

2.3.1 故障分析。引風機漏油主要包括液壓缸漏油、控制頭漏油、軸承箱密封件漏油、潤滑油系統漏洞，產生的主要原因可能為：密封元件質量差、密封件老化、風機潤滑油油質不合格、液壓缸和控制頭內漏與外漏等。如下圖1所示，為火電廠鍋爐引風機的密封示意圖，其中，毛氈密封就安裝在引風機軸承箱兩端蓋上，用來進行引風機密封。

2.3.2 對策研究。風機漏油的原因除了密封面存在壓力差外，還與密封裝置的結構設計、安裝維修、運行維護等有關。在引風機實際運行中，應定期檢查各個部件的密封，保持油壓，防止泄露。例如，引風機的毛氈密封效果經常失效，可以改用在引風機的轉動軸承外側安裝擋油圈的方法，根據軸承大小確定擋油圈的外形尺寸，將溢出軸承箱蓋的擋油圈擋住，并通過離心力來將油甩回油箱。

2.4 葉片磨損

2.4.1 故障分析。引風機葉片磨損主要與葉片制造工藝有關，同時，引風機葉片的耐磨涂層厚度以及葉片形狀也有密切關系，大量煙氣與飛灰沖刷也是造成葉片磨損的重要原因。例如，大容量火電廠常配備的動葉可調式的軸流式風機就對煙塵十分敏感，要求引風機入口的煙塵濃度小于150g/m3，如果出現引風機煙氣流量偏向一側，很容易導致葉片磨損，而在火電廠實際運行中，在鍋爐啟動、低負荷運行等情況下，除塵器可能退出運行，此外，很多小型火電廠的煤灰較多，在煙塵濃度較大的情況下，很容易導致葉片磨損。

2.4.2 對策研究。引起引風機葉輪磨損的因素大致可以分為內部和外部兩類，內部因素主要是葉片材料和構造，比如材料的力學性能、組成成分、顯微組織等。外部因素主要包括風機荷載、旋轉速度、電廠的粉塵環境、來流速度和角度等。

從內部因素來考慮，避免葉片磨損的重要途徑之一，就是進行引風機葉片改造，可以采用火焰噴焊的方法，延長葉片的使用壽命。還可以更換優質的葉片，使用銅鋁系合金精密鑄造葉片等優良材料。從外部因素考慮，應將風機荷載和旋轉速度盡量保持合理，定期進行電廠除塵。

3 結束語

隨著我國火力發電事業的不斷發展，火電廠已經向著規模化、容量大、控制多元的方向不斷發展，對鍋爐引風機的性能提出了更高的要求。基于鍋爐引風機的重要作用，以及引風機故障的多發，積極開展火電廠鍋爐引風機故障分析并研究相關對策，是非常必要的。