鍋爐引風機振動原因分析及處理

韓建生，馮江濤

（陜西延長石油(集團)有限責任公司煉化公司延安煉油廠 熱動力車間，陜西 延安 727406）

風機振動是運行中常見的現象，只要在振動控制范圍內，不會造成太大的影響。但是風機的振動超標后，會引起軸承座或電機軸承的損壞、電機地腳螺栓松動、風機機殼、葉片和風道損壞、電機燒損發熱等故障，使風機工作性能降低，甚至導致根本無法工作。嚴重的可能因振動造成事故，危害人身健康及工作環境。所以查找風機振動超標的原因，并針對不同的現象分析原因采取恰當的處理辦法，往往能起到事半功倍的效果。

1 背景闡述

2016年6～9月，我廠循環流化床鍋爐煙氣脫硫脫硝除塵改造，3臺引風機改造更新，生產廠家為陜鼓通風設備有限公司生產制造，型號為AI3370-1.0765，為軸向進氣的單懸臂式結構，鍋爐煙氣溫度115～135℃。自2018年2月23日以來，3臺引風機相繼多次發生運行振動大問題，振動烈度最高達32mm/s。機動設備部組織分析診斷振動原因為葉輪存在不平衡量所致，及時組織安排對引風機進行檢修，并進行在線動平衡實驗處理，引風機正常運行一段時間后，振動出現波動增大，影響風機的安全平穩運行，對鍋爐的運行造成影響。

2 檢修過程

2018年2月23日2：00，檢修發現1#引風機軸承箱振動大（徑向振動烈度32mm/s，軸向2.3mm/s），停機停爐檢修：風機解體更換22338軸承兩盤，地腳螺栓檢查加墊板6塊，對中檢查正常，風機安裝試運行，振動值無明顯變化；3月2日，風機檢修葉輪做在線動平衡校正；3月5日，安裝試運行，運行正常（振動烈度軸向2.2mm/s，徑向1.8mm/s）。

2018年3月6日，2#引風機軸承箱振動較大（徑向振動烈度11.3mm/s，軸向1.9mm/s），風機檢查檢測，現場診斷振動原因為葉輪存在不平衡量所致，進行現場動平衡實驗校正，增加配重150g，試運行正常（軸向振動烈度2.0mm/s，徑向2.4mm/s），備用。

4月27日23：30，檢查發現引風機徑向振動增大至10.6mm/s。4月30日停機檢修：葉輪清理，對中找正檢查，現場動平衡檢查校正，試運行正常，振動烈度為徑向2.3mm/s，軸向2.7mm/s。

4月27日11：00，為防止煙氣倒串對風機及除塵器造成腐蝕損壞，啟3#引風機，啟動后風機振動明顯，軸向振動烈度7.6mm/s，徑向29.6mm/s，運行異常。停機檢修：葉輪清理除銹，軸承檢查，軸承箱清洗檢查，對中找正檢查，軸安裝水平度檢查，現場動平衡檢查校正，4月29日，試運行振動烈度降低至軸向2.4～2.6mm/s，徑向5.1～6.3mm/s。5月19日21：00，啟3#引風機，檢測振動烈度為徑向2.3mm/s，軸向5.2～6.2mm/s，風機監護運行。5月21日，風機振動烈度值降低，徑向1.7mm/s，軸向2.8～3.2mm/s，密切監護運行。

10月10日，3#引風機軸承箱振動大（徑向振動烈度6mm/s，軸向8.9mm/s），停機檢修：風機解體更換22338軸承兩盤，對中檢查正常，做在線動平衡校正；運行正常（振動烈度軸向3.5mm/s，徑向2.4mm/s）。

3 原因分析及處理

我車間用HY-101測振儀對主要風機泵的振動進行定期測量，并記錄數據，測得數據顯示：引風機發生振動均是徑向振動值較大，而軸向較小。結合生產實際中出現的故障現象對風機的振動原因作出了如下總結，并提出了相應的檢修處理措施。

3臺引風機發生的振動中，大多數是由于轉子系統質量不平衡引起的。而造成轉子質量不平衡的原因主要有葉輪出現不均勻的磨損或腐蝕；葉輪表面存在不均勻的積灰或附著物；葉輪補焊后未做動平衡；葉輪上零件松動或連接件不緊固等。

檢修過程中發現3#引風機葉輪結鹽、積灰、腐蝕嚴重（圖1），1#、2#引風機葉輪無明顯結鹽、積灰情況，表面有輕微的銹蝕。3#引風機在葉輪清理結鹽積灰后試運行，振動值未有明顯降低，也未增加，并且葉輪表面的積鹽、積灰情況呈均布狀態，主要分布在葉輪進氣端的軸轂部位，所產生的不平衡量對整個轉子系統的平衡量影響不大。分析認為，葉輪積鹽、積灰不是發生振動的主要原因。

3#引風機在葉輪清理銹渣后試運行，振動值有所降低；并且葉輪表面的銹渣主要均布在整個葉輪背側平面上（圖2），分析認為，在銹渣到達一定的厚度后，在風機運行的振動以及煙氣的沖刷下會出現局部脫落，產生新的不平衡量，風機運行振動增大，對風機安全運行造成影響。

圖1 3#引風機葉輪進氣側結鹽積灰

圖2 葉輪背側銹蝕銹渣

該引風機葉輪焊接工作量大（直徑為2.67m，重量2012kg），在投入運行前并未進行有效的熱處理來消除應力，葉輪內或存在有殘余的熱應力未完全釋放。在運行過程中（或某個時間點），殘余應力釋放造成葉輪局部變形，引起葉輪動不平衡，導致風機運行振動。咨詢廠家技術人員及查閱文獻了解到，此情況在該型式風機上也有發生，但是多數風機出現振動是在投入運行后三個月內，進行平衡處理后運行正常。我車間引風機在運行1年多時間后相繼發生振動，進行葉輪在線平衡試驗處理后（圖3），三臺引風機運行振動值均降低到正常運行值范圍內。

圖3

經咨詢了解及查閱文獻了解到，葉輪剛性不足導致葉輪變形，引起葉輪產生不平衡量，也是導致風機運行振動的一個原因。我車間三臺引風機在冷態試運與帶負荷運行工況下的振動有所不同，1#引風機運行工況較試運工況的振動偏大，3#引風機運行工況較試運工況的振動偏小。故分析認為，葉輪剛性不足，導致葉輪變形產生新的不平衡量對風機運行振動有一定的影響。

引風機改造更新后，風量、風壓增加，煙道設計尺寸為2m×1.5m，而風機出口擋板門設計利舊，擋板門尺寸1m×0.9m，設計不合理，風機運行過程中可能存在憋壓、喘振情況，引起風機運行振動。

根據對風機振動原因的分析，診斷我廠三臺引風機振動的主要原因為：葉輪內存在有殘余的熱應力未完全釋放，導致葉輪變形生產不平衡量；葉輪腐蝕產生的銹渣掉落，生產不平衡量；葉輪存在強度不足引起變形，產生不平衡量。

4 處理措施

加強對引風機運行狀態的監護，定期對風機運行振動、溫度進行測量，并記錄數據，與之前的運行數據進行對比。

采購東昊測試一臺DH5919Ex振動信號分析儀，并派專人進行了培訓學習，針對風機運行中產生的振動進行分析，并進行在線動平衡試驗，保證引風機及時檢修維護，確保風機正常運行。

對葉輪進行防腐耐磨處理；對葉輪進行加強處理，防止變形。

5 結語

文章闡述了風機因不平衡量產生的振動故障原因分析，并提出了一些科學有效的處理方法，對企業有針對性地指導和安排維修給出了很大的幫助。在日常的實際工作中，我們應通過科學嚴謹的工作態度，認真總結經驗，實時積累數據，掌握設備劣化的規律，有效地采取對應的措施解決問題，為企業順利生產排憂解難，保駕護航。