鍋爐吸風機振動的原因及防止措施

摘要：本文結合我廠三、四、五期吸風機振動的故障，分析了吸風機運行中幾種振動故障的原因及其基本特征，介紹了如何運用這些振動故障的基本特征對風機常見振動故障進行簡易診斷，及其防止吸風機振動的方法。著重探索了防止鍋爐引風機積灰振動的措施。

關鍵詞：風機；振動；診斷積灰

引言

吸風機是電廠的重要輔機，風機出現故障或事故時，將引起發電機組降低出力或停運，造成發電量損失。而電站風機運行中出現最多、影響最大的就是振動，因此，當振動故障出現時，尤其是在故障預兆期內，迅速作出正確的診斷，具有重要的意義。簡易診斷是根據設備的振動或其他狀態信息，不用昂貴的儀器，通常運用普通的測振儀，通過聽、看、摸、聞等方式，判斷風機一般振動故障的原因。

1風機振動的主要原因及特征

1.1轉子質量不平衡引起的振動

1.1.1轉子質量不平衡的原因

造成轉子質量不平衡的原因主要有：葉片磨損不均勻或腐蝕；葉片表面有不均勻積灰或附著物；；主軸彎曲；葉輪檢修后未找平衡；葉輪開裂或局部變形；葉輪上零件松動或連接件不緊固。

1.1.2轉子不平衡引起的振動的特征：

①振動值以水平方向為最大，而軸向很小，并且軸承座承力軸承處振動大于推力軸承處；

②振幅隨轉數升高而增大；

③振動頻率與轉速頻率相等；

④振動穩定性比較好，對負荷變化不敏感；

⑤空心葉片內部粘灰或個別零件未焊牢而位移時，測量的相位角值不穩定，其振動頻率為30%～50%工作轉速。

1.2動靜部分之間碰摩引起的振動

如集流器出口與葉輪進口碰摩、葉輪與機殼碰摩、主軸與密封裝置之間碰摩。其振動特征：振動不穩定；振動是自激振動與轉速無關；摩擦嚴重時會發生反向渦動。

1.3滾動軸承異常引起的振動

1.3.1軸承裝配不良的振動

如軸頸加工不良，軸頸彎曲，軸承安裝傾斜，軸承內圈裝配后造成與軸心線不重合，使軸承每轉一圈產生一次交變的軸向力作用；滾動軸承緊圈未熱緊、松動，造成軸承內圈旋轉，造成軸頸的磨損。

1.3.2滾動軸承表面損壞的振動

滾動軸承由于制造質量差、潤滑不良、異物進入、軸承間隙過大，軸承與軸承箱的頂間隙、側間隙不合標準，會出現磨損、銹蝕、碎裂等造成損壞后，滾珠相互撞擊而產生的高頻沖擊振動將傳給軸承座，把加速度傳感器放在軸承座上，即可監測到高頻沖擊振動信號。

1.3.3滾動軸承異常引起的振動的特征

這種振動穩定性很差，與負荷無關，振動的振幅在水平、垂直、軸向三個方向均有可能最大。軸承有異聲，溫度升高。

1.4軸承座基礎剛度不夠引起的振動

基礎灌漿不良，地腳螺栓松動，墊片松動等都將引起劇烈的強迫共振。

這種振動的特征：①有問題的地腳螺栓處的軸承座的振動最大，且以徑向分量最大；②振動頻率為轉速的奇數倍頻率組合，其中3倍的分量值最高為其頻域特征。

1.5聯軸器異常引起的振動

聯軸器安裝不正、風機和電機軸偏心、聯軸器找正時，未考慮軸向位移的補償量，都會引起風機、電機振動。

這種振動的特征為：①振動為不定性的，隨負荷變化劇烈，空轉時輕，滿載時大，振動穩定性較好；②軸心偏差越大，振動越大；③電機單獨運行，振動消失；④如果徑向振動大則為兩軸心線平行，軸向振動大則為兩軸心線相交。

2消除及防止風機振動的方法

2.1轉子質量不平衡引起的振動的消除及防止方法

在現場發生的風機軸承振動中，屬于轉子質量不平衡引起的占多數。我廠三四五期鍋爐，由于使用了文丘里除塵器、泡沫除塵器，在運行中，除塵器效率達不到設計值，有一些細小的粉塵隨著煙氣進入吸風機中。尤其是在冬天，由于氣溫比較低，隨煙氣進入吸風機的水蒸汽會冷卻凝結，與粉塵混合在一起時形成粘度很大的灰漿，粘結在風機葉片及葉輪前、后盤上，形成比較堅硬的灰殼并逐漸增厚。當部分灰殼在自重和離心力共同作用下脫落時，風機轉子的平衡即被破壞，風機整體會產生振動。

2.1.1消除轉子質量不平衡引起的振動的方法

引風機因積灰振動超標時，調整運行，降低負荷，倒為單側運行模式，清除吸附在葉片上的積灰，對于開裂、不均勻磨損的葉片補焊，利用矢量分析法做動平衡。葉片磨損嚴重的更換葉輪。對于備用爐，加強維護管理，打開吸風機擋板，使葉輪自轉，或定期盤車，消除由于自重而使軸彎曲的可能性。

2.1.2防止引起轉子質量不平衡引起的方法

在現場發生的轉子質量不平衡引起的振動中，由于葉輪積灰引起振動的占多數。

防止吸風機積灰振動的途徑有3種：

①是提高除塵器的分離效率，減少粉塵和水滴進入吸風機的機會，從根本上解決積振動問題。但由于水蒸汽會發生凝結，同時也受水質、除塵器結構等因素的影響，一般很難實現；

②是提高除塵器后煙氣的溫度，使煙氣溫度高于水蒸汽的露點，防止在葉片上積灰，但無論是使用煙氣旁路加溫還是使用蒸汽加溫，都需要對系統進行較大的改動，這種辦法既受現場設備場地的限制，投資也比較大，實際效果也不理想；

③是允許少量粉塵及水分進入吸風機，而采取一些措施防止在轉子上積灰，避免吸風機的振動，這種方法設備簡單，吸風機改動量小，只要設計合理會取得較好的效果。比如采用噴嘴吹掃方法。

2.2動靜部分之間碰摩引起的振動的消除及防止方法

裝配完畢后，盤動葉輪，如發現盤車過死，檢查集流器出口與葉輪是否碰摩、葉輪與機殼是否碰摩、主軸與密封裝置之間是否碰摩，發現問題，及早處理。

2.3滾動軸承異常引起的振動的消除及防止方法

選擇合適的軸承徑向游隙； 安裝過程中，預留的軸承頂間隙：15mm。側間隙0.05mm。

2.4軸承座基礎剛度不夠引起的振動的消除方法，

檢查地腳螺栓完好，地腳螺絲是否松動，基礎是否裂開，基礎灌漿是否結實，牢靠。

2.5聯軸器異常引起的振動的消除及防止方法

靠背輪徑向晃度及端面偏差均應小于0.05mm，上下張口小于0.10mm。電機四個地角均應著地，每角墊片一般不要超過三片，越少越好。

3結束語

風機的振動問題是很復雜的，但只要掌握各種振動的原因及基本特征，加上平時多積累經驗，就能迅速和準確判斷風機振動故障的根源所在，進而采取措施，提高風機的安全可靠性。

參考文獻：

[1]李家聲，消除吸風機積灰振動的措施[J].吉林電力.1992（5）..

[2]姜薇，宋曉聰，風機振動故障分析[J]. 哈爾濱軸承. 2007（02）