火電廠軸流式風機振動原因分析及改進方法

薛應科

摘 要：火電廠軸流式風機問題不斷出現，嚴重影響了整個機組的安全穩定運行，為了更好地促進火電廠的企業發展，該文通過對造成振動增大的多方面因素進行探析，并相應提供部分改進措施，從而保證了引風機能在正常工況下安全穩定的運行。

關鍵詞：火電廠 振動原因 引風機 工作原理

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0098-02

由于風機振動原因導致出現一系列的問題，影響調試工期，軸流式引風機振動超標現象屢屢出現，嚴重影響了整個機組的安全穩定運行，對于企業造成的損失是巨大的。火電廠要想滿足當今社會供電需求，只有把各項工作都做好，達到生產需要，才能滿足我們日益增長的電能需求。為此，電廠工作方面的問題是我們必須要及時解決的。

1 軸流式引風機的簡介

1.1 軸流式引風機的工作原理

軸流式引風機運行的原理是葉翼型理論，能夠根據負荷需求對導流板進行調節，從而滿足不同情況下對風機流量的需求。其主要的工作原理為氣體首先進入到引風機的進氣箱與導流板，然后再流經葉輪，最后在葉輪當中得到所需要的能量。

1.2 軸流式600 MW引風機喘振危害

雙級式軸流風機在不穩定工況區運行工作時，極其容易發生失速或喘振。引風機作為在火力發電廠最為重要的輔助設備之一，其耗電量占比也較大。在高溫情況下，機組噴射出的大量硫酸氫銨附著在空預器換熱元件上，這種情況導致空預器阻力增加，進一步增大了引風機和增壓風機出力，而且按原來風煙系統阻力選型的引風機與增壓風機調整范圍變窄，串聯調整復雜，易引起風機喘振等現象。

（1）在風機發生振動時，容易出現風機失速、鍋爐燃燒不穩定的現象。在高負荷情況下，更重要的是，可能導致風機跳閘等一系列問題出現，從而導致火電廠出現事故。

（2）風機振動時，其內部壓力增大，風機的風量和風壓以及內部電流不穩定，會加大振動，從而出現噪聲，此時風機葉片、機殼、風道均受很大的交變力作用，這種情況容易導致風機損壞。因此，軸流風機應避免在失速、喘振狀態下長時間運行。

2 火電廠軸流式風機振動原因探析

軸流式風機在火電廠生產運行中發揮著十分重要的作用，但是受到多方面因素的影響，可能會出現風機振動問題，其主要表現在以下幾個方面。

2.1 質量不平衡引起振動

在引風機轉動的過程中，轉子由于機器存在的不平衡質量，導致轉子的重心有所偏離，從而導致轉子產生不平衡的離心力，發生橫向轉動的振動，并且通過軸承傳播，引起整個機器在工作過程中產生振動的問題，并帶有噪聲。其質量不平衡的原因主要有以下幾個方面：第一，其葉片的磨損或者由于腐蝕導致質量不均勻；第二，由于積壓灰塵，或者表面的防磨材料導致葉片質量不平衡；第三，工作過程中產生的高溫，導致軸彎曲；第四，葉片薄弱，工作負荷大，導致葉片葉輪開裂或局部變形；第五，葉輪上的零件沒有固定，局部松動，或者連接處不緊固，導致出現質量不平衡問題。

2.2 膜片聯軸器中心有誤

在所用的軸流式引風機中，所采用的是加長軸的彈性膜片聯軸器，聯軸器的中間軸較長，相對于其他膜片沒有這種聯軸器可以在吸振時不需維護，其具有誤差補償的優點。引風機和電機的膜片聯軸器不同心，由于其技術要求不到位，導致風機和電機軸在校正時，沒有考慮到運行過程中由于工作的高溫以及位移的補償量導致的機殼變形影響，從而引發在工作中振動的問題。

2.3 軸承座剛度較低引起的振動

在目前使用的軸流式引風機中，主要使用到雙極動調風機，這種機器的驅動端沒有軸承座，而是通過在葉輪之間設一個整體的軸承座，雖然這種方法有利于安裝和后期的維修，但是，卻導致軸承座剛度較低，出現基礎灌漿不良的情況。軸承座與機殼導流筒連接螺栓斷裂或松動，機殼地腳螺栓松動，機殼導流筒支撐軸承座法蘭變形，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。

2.4 引風機軸承損壞引起的振動

由于在初期，為了節省采購成本，從而在設備的安裝過程中，應用質量差的滾動軸承，后期引發一系列由于潤滑不良、異物進入而導致的磨損、銹蝕等問題的出現，在對機器造成損壞后，其滾珠互相撞擊從而產生高頻率的沖擊振動信號，而后傳導給軸承座，從而引發振動問題。

3 火電廠軸流式風機振動的處理過程

通過上述分析可知，多種因素的存在會造成火電廠軸流式風機出現振動，如轉動部分質量不平衡、膜片聯軸器中心不符合要求、引風機軸承座剛度不夠、引風機推力軸承和徑向軸承損壞等，針對上述引起風機振動的因素制定有效可行的完善措施，消除振動對軸流式風機的運行影響。

3.1 送風機的復裝

目前頻發的振動問題，對于火電廠的生產影響較大。在送風機的復裝過程中，根據這一情況，最重要的就是要消除轉子徑向和橫向跳動對送風機平衡的影響。另外，機械緊固件的松動情況對于送風機的平衡性影響也較大。因此，在復裝的過程中，要加固輪轂上的螺栓以及定位銷對輪轂支承蓋和油缸進行找正，打表測量使兩者的縱向跳動值同時符合圖紙要求，經過一系列的調整，排除故障出現的原因，排除因轉子徑向跳動和緊固件松動引起振動的因素。如果在機器重新啟動后，仍然出現送風機振動的問題，則可以判斷送風機的轉子質量不平衡是造成振動的主要原因，需要對送風機進行平衡。

3.2 提高檢修質量

對于軸流式風機不對中這個問題，可以在檢修時對其中心進行調整，以消除不對中的問題。另外，需要對葉片的焊口進行全面檢查，對于有損傷的部位，要及時排查出，并維修；對支撐軸承及承力軸承的間隙要進行校對；對入口擋板的葉片及關度進行嚴格的校核。另外，要著重提高維修人員的工作效率，對維修的質量要有保障，對維修過后的各個零件也要進行校核，以確保穩定工作運行的可靠性。可以通過在導流板背風側部位焊接圓鋼的措施來減少氣流的增幅、減少氣流的固定頻率、減少系統共振。

3.3 改進軸流式引風機倒流板防磨工藝

通過相關人員的不斷研究以及對以往所采取的防磨損措施進行分析，制定出有效的防磨方案。首先應當在導流板容易發生磨損的地方安裝組合襯板，然后使用防磨焊條對易磨損處進行處理，以提高防磨損效果。所安裝組合襯板的寬度應當是該導流板總寬度的1/6，襯板在安裝過程中，還應當對焊接的地方進行加工，形成一定的倒角，確保襯板安裝的牢固性。上述這種導流板防磨損方法不僅能夠獲得較為理想的效果，其方法還十分簡單，工期也較短，具有很好的可行性，并且還能夠避免因更換導流板而導致引風機外殼發生變形等問題。待襯板安裝完成和防磨焊條對其處理完后，需要對其進行測試，通過測試結果表明，該方法所取得的效果十分理想，所產生的成本也較低，具有很高的經濟效益。

4 結語

風機振動故障的分析與診斷是一項實踐性很強的技術，如果不采用專用檢測設備很難查找原因。為了更好地適應社會發展，促進我國電力行業的發展，我國必須在雙極動調風機這一問題上采取針對性的解決措施，在出現的振動問題上采取相應的解決措施。對于今后的發展方向，火電廠自動化技術的應用應該是未來的發展規劃，積極引入雙極動調風機的使用，摒棄以往的舊設備。企業以及科研小組在今后應當加大對火電廠自動化技術的研發，以適應目前發展的現狀，從而為火電廠的長遠發展奠定基礎。

參考文獻

[1] 陳艷.對火電廠電氣自動化技術及未來發展趨勢進行探討[J].大科技，2017（2）.

[2] 王志剛，李喬喬，關云龍，等.軸流式雙極可調動葉一次風機振動分析及處理[J].黑龍江科技信息，2015（22）：142-143.

[3] 陳佳獻.電廠雙級軸流式引風機振動原因分析[J].低碳世界，2015（25）：25-26.