鍋爐引風機振動大的原因分析及處理

華興偉

摘要：本文根據我公司多臺鍋爐引風機運行時振動大，影響風機的安全運行，針對風機故障進行原因查找排查、分析以及判斷，最終使風機振動值達到合格范圍內，實現鍋爐的穩定運行。

關鍵詞：風機振動值超標、振動原因分析、靜平衡、三圓振幅法

1、背景闡述

我公司自運行以來鍋爐多臺風機振動加大，甚至嚴重超標，其中4#引風機水平振副值甚至達到了2.3mm，造成鍋爐一直處于停運檢修狀態。引風機是電廠機組中的重要設備，其運行情況決定了鍋爐的穩定運行。因此必須盡快消除風機振動超標的問題。我們將對運行的數據進行分析及現場測驗，逐一用排除法查找引起振動的原因。

2、風機情況及振動原因分析

我公司共有6臺引風機，風機負荷在70%左右投入試車運行以來。平均運行時間2880h左右。開始風機運行正常，兩個月后其中2#、3#、4#、5#等4臺引風機振動值逐漸增加并超標。因為處理方法基本相同，本文就以振動值最大的4#引風機來展開解析。

2.1、引風機的性能參數

4#引風機2014年4月開車時水平振幅達到了2.30mm，垂直振幅達到0.4mm，大大的超過了小于1000r/min的轉動設備要求的雙向振幅0.08mm以下。

2.2、振動及原因分析

風機振動產生的原因一般有以下幾種情況：

（1）墊鐵組不足，連接螺栓松動;（2）中心對中偏差過大;（3）軸承磨損嚴重、間歇大;（4）基礎剛度不足;（5）葉輪不平衡，動靜平衡不合格;（6）風道布置影響。

現場檢修時，我們依次進行了檢查軸承間隙、聯軸器找正、增加墊鐵組及緊固螺栓、清理積灰、做靜平衡等處理措施。振動值測得如下表所示：

依據表二處理測試分析認為可能是葉輪積灰或者腐蝕造成的不平衡引起的振動。由于鍋爐煙氣是進入脫硫塔內部，而脫硫塔內負壓很小，1#、3#爐引風機出來的正壓煙氣會從不能完全密封的出口擋板反竄進入2#鍋爐風機殼內，煙氣里含有大量的水蒸氣、二氧化硫及氮氧化物，在2#爐引風機殼內形成死角遇冷后變成酸性霧化水在葉輪聚集，在長時間停爐的時間內，其液體必然會對風機葉輪造成腐蝕。

現場的情況也證實了這一點，地上很多紅色液體滴出來，經檢測為硫酸鐵溶液，葉輪上也有少部分積垢物堆積。因此可以初步判斷引起振動的原因為葉輪不平衡。

2.3、清除積垢及做靜平衡

因為風機振動較大，不能頻繁啟動風機，所以現場除了清除葉輪的積灰外，還進行了靜平衡試驗：拆開聯軸器，松開油檔，松開軸承座及端蓋，關閉進出口風門，以兩個軸承作為支點，進行盤車。把葉輪四等分做好標記，逆時針依次盤車90度。如圖1所示，如果逆時針旋轉，說明B點方向輕D點方向重;如果順時針旋轉，說明B點方向重D點方向輕。在輕一邊的方向掛上配重在依次做實驗，按照此方法最終要達到無論盤車到何位置靜止時，葉輪都不會自動旋轉。

我們按照靜平衡的方法最終在D偏C向30°位置增加2.0kg配重、A向偏D向45°增加1.7kg配重后初步達到了靜平衡的要求。試車運行后軸承振幅也明顯的改善，水平振動由1.6mm大幅下降到0.26mm，軸向振動由0.28mm降為0.09mm。這也證實了我們當初的判斷，也堅定了我們下一步做動平衡決心。

2.4、現場做動平衡

上一步初步調整了葉輪靜平衡的質量分布，但是還不精確還要更精確的動平衡試驗，我們采用的是三圓振幅法做動平衡，三圓法的優勢在于不需要精確的測量不平衡矢量的相位角，對測量儀表的配置要求低。不測相位角，只測最大振幅值，適合很多缺乏精密儀器找動平衡的場合。

2.4.1、現場動平衡的操作步驟

（1）首先測出原始的水平振幅值X0（以最大值為準）;

（2）把葉輪分為三等分，順時針標記出用A點、B點、C點;

（3）先在A點試加150-180g配重，焊在A點;試運行風機，測得水平振動值Xa;

（4）把A點試重塊磨下，焊在B點位置，試運行風機，測得水平振動值為Xb;

（5）把B點試重塊磨下，焊在C點位置，試運行風機，測得水平振動值為Xc

（6）在圖紙上以X0（原始值）為半徑畫圓，把此圓三等分，分別標出A、B、C，在A點以A為圓心，以Xa為半徑畫圓;依次畫出圓B、圓C;如右圖所示：

（7）標出圓A、B、C的交集區域M，畫出區域M的重心O′;畫O-O′延長至圓O，此方向點即為配重增加點;

（8）增加的配重量按以下公式可以求得：

經過計算，得出A偏向C點40°需要增加390g的重量，減去焊條的質量，我們增加了380g的重量。焊接牢固后試車運行，水平振動值由0.26降為0.054mm。已經達到要求的0.08mm以內。

結束語

綜上所述，因為有了4#引風機的經驗，其他三臺風機采用了以上方法，效果明顯，振動值都達到了規范要求。這次鍋爐引風機的振動故障，我們進行了正確的測試和試驗，采用排除推論，抓住了引起振動的主要因素，有效和較快的消除了故障。保障了風機安全運行，減少不必要的經濟損失，同時也積累了寶貴的經驗，在以后的工作中時做到有的放矢。但是轉動設備的振動多種多樣，具體情況具體分析，消除設備的不安全狀態。

參考文獻

[1]王超群.“三點作圖法”找動平衡在鍋爐引風機葉輪上的應用[J].通用機械，2018（12）：54-57.

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