淺議發(fā)電廠送風(fēng)機故障處理

徐志超

【摘?要】發(fā)電廠風(fēng)機在日常的運行過程中會受到各種因素的影響而出現(xiàn)振動故障出現(xiàn)，在風(fēng)機產(chǎn)生故障的時候就會直接影響到整個發(fā)電機組的運行，嚴(yán)重的會導(dǎo)致發(fā)電機組停止工作。要想確保發(fā)電機組的安全運轉(zhuǎn)，就要科學(xué)的分析風(fēng)機出現(xiàn)故障的原因，并且要根據(jù)故障的類型來提出合理的解決辦法。本文主要根據(jù)發(fā)電廠風(fēng)機的振動故障，在充分了解振動故障和特征的不同類別的前提下，根據(jù)實例來提出了振動故障處理的方法，希望可以幫助到相關(guān)的人士。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠;風(fēng)機;振動故障;處理方案

引言

通常情況下，發(fā)電廠風(fēng)機在日常運行過程中出現(xiàn)故障問題就會使電廠電力輸送停止，嚴(yán)重的影響到人們的日常供電。當(dāng)前階段發(fā)電廠風(fēng)機出現(xiàn)故障最多的就是振動問題，這就需要相關(guān)工作人員要及時的進行處理和修復(fù)，減少故障出現(xiàn)的時間，同時還可以定期的對風(fēng)機設(shè)備進行檢修，對故障出現(xiàn)進行提取的預(yù)防，從而使風(fēng)機故障危害明顯的降低。發(fā)電廠風(fēng)機中常用的是中軸流式風(fēng)機，這種設(shè)備在進行振動測試過程中，以此風(fēng)機、送風(fēng)機、引風(fēng)機是最蛀牙的，振動強度是在風(fēng)機監(jiān)控過程中最重要的內(nèi)容，發(fā)電企業(yè)要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，積極的做好應(yīng)對措施。

一、發(fā)電廠風(fēng)機常見振動故障及故障特征

1.1軸承座剛度不夠引起的振動故障

軸承座剛度下降的常見故障：基礎(chǔ)灌漿不良、機械外部松動、機械內(nèi)部松動等。而非工作部位的機械外部松動中又存在螺栓松動、軸承座出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象;機械內(nèi)部松動存在軸瓦松動、軸套間隙過大、滾動軸承間隙過大、葉輪上的螺絲松動等。軸承座剛度不強引起的振動故障典型的特征為：首先，如果是內(nèi)部機械松動，在典型頻譜上會出現(xiàn)許多高次諧波分量;其次，振動是非線性的，在典型頻譜上出現(xiàn)和轉(zhuǎn)動頻率相同的基頻分量和二倍頻，并同時出現(xiàn)高諧波分量。此外，出現(xiàn)振動故障后振動具有一定的方向性，如果是松動引起的振動，在松動方向上，振動一般是垂直方向振動或者在軸向上振動較大。

1.2滾動軸承異常引起的振動

在滾動軸承的安裝、零件加工以及螺母螺栓等的裝配上，如果出現(xiàn)安裝或加工不良，螺母螺栓松動造成滾動軸承異常，便會引起振動故障。比如常見的原因有：第一，滾動軸承的軸肩和軸頸加工不良，使得軸肩和軸頸發(fā)生彎曲;第二，滾動軸承在安裝時發(fā)生傾斜，軸承內(nèi)圈安裝不當(dāng)導(dǎo)致其和軸心線不重合，從而滾動軸承在發(fā)生轉(zhuǎn)動時就會產(chǎn)生較大的軸向力作用;第三，用來固定滾動軸承的螺母發(fā)生松動，造成滾動軸承異常而發(fā)生局部振動。由于滾動軸承異常從而引起的振動其典型特征如下：首先，在軸向方向振動最大，振動的頻率和旋轉(zhuǎn)的頻率一樣;其次，滾動軸承的表面會出現(xiàn)磨損、腐蝕、脫落和破裂等現(xiàn)象，從而產(chǎn)生較大的高頻沖擊振動傳送到軸承座。這些現(xiàn)象主要和滾動軸承各個部件的質(zhì)量和性能有關(guān)，比如在某個部件上進入了異物、軸承的表面潤滑不良、軸承箱的間隙過小或過大等。對于因為滾珠撞擊而產(chǎn)生的高頻沖擊振動，可以用加速傳感器進行檢測該高頻沖擊振動信號。此外，由于滾動軸承異常引起的振動，該振動的穩(wěn)定性較差，振動沒有方向性，在水平、垂直和軸向方向上振動都有可能達到最大。在對該振動故障進行確定時，可以使用頻譜分析儀準(zhǔn)確找到軸承被損壞的位置，并能檢測其損壞的程度。

1.3積灰引起的振動故障

由于發(fā)電廠的風(fēng)機設(shè)置在鍋爐的排灰口，所以本身就比較容易積累灰塵，加上發(fā)電機組在運行中也會有灰塵出現(xiàn)，時間一長便會出現(xiàn)灰塵集聚，嚴(yán)重的就會引起振動故障。積灰引起的振動故障主要和葉片表面的灰塵集聚有關(guān)，尤其是葉片上灰塵分布不均勻或者產(chǎn)生鐵銹，不但會產(chǎn)生質(zhì)量不平衡問題而引起振動，而且由于葉片表面被灰塵覆蓋，所以散熱功能受到了影響，從而導(dǎo)致葉片表面溫度上升。不管是質(zhì)量不平衡問題還是散熱功能被破壞，兩者加起來就會使得風(fēng)機振動更加嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致風(fēng)機無法運行，造成發(fā)電機組整體障礙。

因為積灰引起振動，主要發(fā)生在葉片表面，由于灰塵分布不均勻所以會產(chǎn)生質(zhì)量不平衡問題，因此該振動故障的特征和質(zhì)量不平衡振動特征類似。其他特征還包括：第一，隨著發(fā)電機組運行時間加長，葉片表面所積累的灰塵會越來越多，所以振動會越來越大;第二，積灰引起的故障其振動主要以基頻為主導(dǎo)，基頻的相位在一段較短的時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，不過從長遠(yuǎn)來看，其相位是一直在發(fā)生變化的。再次，積灰引起振動受到環(huán)境溫度的影響;最后，對風(fēng)機進行多次啟動，每一次所測量到的振動數(shù)據(jù)都不相同。這是因為風(fēng)機在停止運轉(zhuǎn)之后，表面的灰塵會浮動，從而導(dǎo)致集聚的位置發(fā)生變化，當(dāng)再次啟動時振動的大小便會發(fā)生變化，而且振動最大也會出現(xiàn)在不同的方向。

二、發(fā)電廠風(fēng)機常見故障的處理實例

2.1處理質(zhì)量不平衡的策略

一臺軸流式送風(fēng)機，旋轉(zhuǎn)速度1000r/min，在前后兩端軸承的垂直、水平兩個方向中，分別設(shè)置4個檢測點，監(jiān)控振動情況，其中風(fēng)機、電機側(cè)水平方向鎖設(shè)置的測試點應(yīng)保證相差180°。維修時，初次進行重啟時，風(fēng)機側(cè)段軸承的水平振動頻率應(yīng)超過14mm/s，一旦大于預(yù)期安全范圍內(nèi)，必須立即采取處理措施，保證設(shè)備安全。振動應(yīng)當(dāng)以基頻作為基準(zhǔn)，保證相位穩(wěn)定，要注意的是水平方向的振動要保持在高速內(nèi)。基于風(fēng)機在投入使用之前已經(jīng)接受動平衡處理，因此第一要保證做好相關(guān)檢測工作，確認(rèn)設(shè)備零件未有松動、或質(zhì)量差等不良情況。其次要對測試點的探頭安放進行關(guān)注，明確軸承間隙距離在固定范圍內(nèi)，且螺母和螺栓為有松動和破損，針對法蘭面所有螺栓進行重新檢查，采用扳手固定扭緊固定。最后，確保設(shè)備整體狀態(tài)符合使用標(biāo)準(zhǔn)，未有松動等現(xiàn)象出現(xiàn)，進行重啟。觀察發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機兩側(cè)的水平方向振動開始降低，且重啟兩次后具有可再現(xiàn)性，相位和振動之間重合度好，保持高度一致和重疊，在此基礎(chǔ)上，分兩次加重0.8kg，2.2kg，風(fēng)機振動幅度最高值下降，達到2.8mm/s左右，該風(fēng)機基本恢復(fù)正常狀態(tài)，故障解除。

2.2針對軸承異常引起振動故障的處理

某臺風(fēng)機轉(zhuǎn)速為1450r/min，依據(jù)在風(fēng)機的垂直和水平兩個方向分別布置兩個振動測點，當(dāng)風(fēng)機首次啟動之后，發(fā)現(xiàn)其側(cè)水平方向上的振動很大，但是振動幅度變化很小，且基頻的相位比較穩(wěn)定。在對其進行動平衡處理后發(fā)現(xiàn)并不能降低振動，然后再對風(fēng)機啟動，發(fā)現(xiàn)再次啟動后振動的數(shù)據(jù)和前一次相差很大，另外還存在啟動之后振動先是很大，然后有慢慢減小的趨勢，振動并沒有持續(xù)上升。在故障診斷中發(fā)現(xiàn)該振動故障可能是由于軸承異常引起的。所以對該振動故障的處理是對風(fēng)道擴散段進行檢查，然后再對風(fēng)機的軸承進行檢查，發(fā)現(xiàn)其中滾動軸承出現(xiàn)銅套剝落問題，更換滾動軸承之后再次啟動，風(fēng)機的振動明顯下降且慢慢恢復(fù)到正常運行。

結(jié)束語

發(fā)電廠風(fēng)機的振動基本以質(zhì)量不平衡故障為主，其他故障有機械松動、軸承異常、軸承安裝問題等，這些振動在頻譜圖上的表現(xiàn)基本以基頻為主，因而在頻譜分析時很難區(qū)分故障類型，還要根據(jù)各測點的相位、振動的方向性、振動的趨勢、振動的穩(wěn)定性和重復(fù)性等因素，維修情況也要綜合考慮在內(nèi)，從而對風(fēng)機的異常振動做出比較正確的診斷。在故障類型不非常明確的情況下。可以先嘗試動平衡試驗，根據(jù)動平衡試驗的影響系數(shù)來判斷是否耦合了其他故障，再結(jié)合其他振動特征排除一些故障，制定相應(yīng)的維修方案，采取正確的處理措施，保證風(fēng)機盡快投入生產(chǎn)運行。

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