鍋爐風機的故障診斷與狀態維修

張繼升

(晉控電力塔山發電山西有限公司，大同 037001)

0 引 言

風機作為鍋爐的重要部件之一，其狀態往往影響著鍋爐的工作，當風機出現故障時，就會使鍋爐的使用出現種種問題，嚴重時會連帶鍋爐故障，造成大量損失，因此，鍋爐風機的故障維修與日常維護工作十分重要，工作人員需要及時排查故障并解決問題，保證鍋爐風機的正常運行。

1 鍋爐風機常見故障

1.1 葉片振動

鍋爐風機最主要的工作部位是風機葉片，葉片是保證風機正常出風的重要部件之一，在風機葉片的轉動過程中振動不可避免，在正常振動范圍內不會對風機的工作造成危害。當葉片的振動頻率異常時，就會對鍋爐風機的安全性與穩定性帶來影響，比如長時間的異常振動會影響風機與葉片的堅固與穩定，慢慢造成機械零件松動；葉片處于不穩定的工作狀態會導致葉片出現不同程度的損害，最終使風機葉片報廢。因此，當風機葉片的振動出現問題時，就需要工作人員進行及時的故障排查，找出引發風機葉片異常振動的原因。

1.2 葉片磨損、積塵

鍋爐的工作離不開加熱、焚燒，因此鍋爐風機的葉片極易積灰與磨損，在鍋爐風機具體工作過程中，葉片出現積塵與磨損情況時，風力會產生明顯的變化，對比正常狀態下的工作效率會有明顯下降。當大量含有雜質與漂浮顆粒的煙塵進入風機后，葉片就會因這些灰塵的摩擦發生磨損，積灰過多也會造成葉片轉動壓力增大，若是不及時進行清理與維護，將會對風機的穩定性與安全性帶來巨大影響，葉片的磨損與積塵會對鍋爐風機的運行造成危害，影響風機的工作效率，還會影響到其他機械部件，為機械的維修工作帶來麻煩，增加工作人員工作量，降低了生產效率。

1.3 風機軸承溫度過高

鍋爐風機的軸承溫度過高也是造成鍋爐風機故障的主要原因是一，軸承在工作中因摩擦生熱，因此需要在鍋爐風機的運行過程中及時降低軸承的溫度。當鍋爐風機的軸承溫度過高時，會對機械本身帶來嚴重損害，由于熱脹冷縮的原理，軸承長時間處于高溫狀態下會造成機械間出現縫隙，軸承長時間處在過高的溫度下還有熔斷的危險，不僅影響機械效率，還容易對人員的安全造成危害。

2 鍋爐風機故障維修措施

2.1 排查葉片振動原因并及時維修

鍋爐風機葉片的異常振動會導致風機受損，影響鍋爐的正常工作，因此，當葉片振動異常時需要及時排查出振動原因。由于鍋爐風機的葉片振動是一種比較容易被察覺的故障，常見的故障檢查方式有兩種：第一種是聽鍋爐風機的運行聲音，眾所周知，聲音是由物體振動產生的，而機械在運作過程中不可能不發生振動，因此，工作人員可以從鍋爐風機的運行聲音判斷葉片振動是否正常，在正常工作狀態下的風機葉片，其振動產生的是比較單一的、有規律的聲音，當聽到鍋爐風機在運行過程中產生了雜音與不規律的聲音時，已經可以簡單判斷出鍋爐風機出現了故障。第二種方式是觀察設備參數，在鍋爐風機的制造過程中，生產商會考慮到故障問題，因此會在生產時將零件的正常運行參數做出標注，如果在檢查風機設備與葉片運行參數時發現明顯的數值變化，就代表了葉片振動頻率發生異常[1]。

從目前的工業研究與資料上看，鍋爐風機葉片異常振動的原因主要有以下幾點，分別是氣流引發的異常振動；電磁導致葉片異常振動；機械運行本身產生的振動。氣流振動常常發生在鍋爐風機運行時，風機轉動失速或是在風機工作時產生了產生了不穩定的入口氣流，當發生氣流振動時，轉速頻率增高，大于特征頻率，鍋爐風機葉片振幅波動較大，振動頻率不穩定可以明顯感受到機殼劇烈振動。電磁振動的產生多是由氣隙的不均勻引發的問題，可以采用斷電的方法來判斷風機是否產生了電磁振動，當風機斷電后，若是振動立即消失，在頻譜中也沒有發現電源頻率，即可判斷葉片的振動是電磁振動。導致葉片的機械振動原因較多，多是由于零件或機械本身產生硬件問題，比如葉片的不平衡不對中、設備連接松動、軸承松動等原因都會引發機械振動。

因此，工作人員需要針對不同的振動原因進行相應的維修與維護工作，當找到葉片振動的原因是需要對癥下藥。因氣流振動產生的葉片振動，就需要保證氣流的穩定，控制好風機的轉速頻率，讓風機的轉動速度維持在正常的范圍內，同時保證入口氣流的穩定，以減少氣流振動引發的葉片振動；當電磁振動發生時，就需要工作人員及時進行調整，維持氣隙的均勻；葉片振動是由機械振動引起時，需要針對各個風機部件進行細致排查，比如將在不影響機械工作的狀態下為各部件增加固定螺絲，將各種機箱進行加固處理，及時檢查風扇葉片的完整情況，將各處零件檢查維護，替換掉報廢零件等[2]。

以某廠風機故障為例，廠方工作人員對風機進行振動參數的收集與分析，發現風機出現振動故障，經過現場實際勘查后，對風機設備進行故障數據監測，包括風機的運動頻率及振動幅值等信息。故障風機的設備參數如下：電機功率為500HP，風機的額定流量為57 000 M3/h，風機轉速為1780RMP，非驅動端軸承型號是22220，驅動端軸承型號是22215.具體測試參數見表1。

表1 測試參數

由現場測試數據可知，風機與電機的振動以水平方向為主，振動值大于6 mm/s，工作人員即可判斷出風機設備出現高頻振動，故障原因多為風機不平衡、零件故障等問題，這時只需要進一步進行故障排查并維修，即可修復風機故障問題。

2.2 葉片除灰、維護

鍋爐風機的葉片除了會因為異常振動發生故障，還會因為積灰、葉片磨損的原因發生問題，可以采用觀察法與計算分析法判斷葉片是否發生了積灰、磨損的情況。工作人員在鍋爐風機運行停止后，可以通過肉眼進行觀察，可以清晰的看到鍋爐風機中的具體情況，由于鍋爐風機的葉片在轉動過程中需要減少阻力，因此葉片的表面十分光滑，若是表面積灰，灰塵會十分顯眼；出于葉片防腐的工作需要，會在葉片表面進行涂漆操作，葉片發生磨損后，葉片表面將會出現明顯痕跡，因此肉眼可以簡單判定出風機葉片的積灰與磨損情況。還可以采用計算分析法，鍋爐風機在正常的運行狀態下，其參數會保證在一定的浮動范圍內，通過計算與對比鍋爐風機的各種參數，發現其中的數據變化，即可判斷出風機的運行是否發生故障。在鍋爐風機運行停止后，工作人員就需要及時將葉片上的粉塵進行處理，由于鍋爐的工作性質，在鍋爐的運行過程中會產生大量粉塵、煙塵，若是不進行除灰操作，葉片上的粉塵日積月累的堆積，不僅會造成風機的異常振動，還會給葉片帶來壓力，當機械縫隙中累積過多粉塵后，還會造成機械故障。

葉片停止轉動后，灰塵會因為慣性在瞬間脫離葉片，工作人員可以在風機停止運行的瞬間打開噴嘴沖水閥門，將葉片的非工作表面進行簡單沖洗，隨后將機器底部的排水閥門打開將污水排出，實現簡單清灰工作，同時，工作人員需要定時進行大規模除灰工作，將日常清理時的死角清潔干凈，保證葉片的正常運轉。葉片的磨損故障主要在于預防，工作人員需要定時對葉片進行防腐檢查，及時為葉片進行噴漆、補漆的工作，當葉片的磨損達到一定程度時，需要及時進行葉片的更換，保證鍋爐風機的正常運行。

2.3 風機軸承溫度控制

鍋爐風機的工作環境溫度偏高，風機的運行模式等原因都會引起風機軸承溫度過高，導致鍋爐風機故障。針對風機軸承溫度過高的問題，工作人員需要定期為軸承添加潤滑油，減少軸承在工作中的摩擦力，從而降低風機軸承的溫度，需要注意的是，潤滑油不可添加過量，物極必反，過量的潤滑油也會影響軸承的散熱，變相提高了軸承的運行溫度，在選擇潤滑油時，要結合鍋爐的實際情況進行匹配選擇，保證潤滑油無變質情況，其中選擇無雜質的潤滑油最佳[3]。

在鍋爐風機的工作步驟中可以為其設計匹配的冷卻降溫系統，通過先進的降溫技術進行軸承的冷卻工作；也可以提高降溫裝置中水流的流動速度，達到更好的降溫效果；還可以在進行降溫工作的水管的外層進行隔熱處理，防止水溫過高影響軸承的運轉。在進行一系列軸承降溫工作的同時也要定期檢查軸承，以便及時發現軸承本身的故障問題，定期為鍋爐風機的軸承更換保護皮，保護軸承在高速運轉下的工作狀態，避免軸承斷裂導致的鍋爐風機損壞，影響整個設備的運行。

3 結束語

綜上所述，鍋爐風機在鍋爐的運行過程中有著舉足輕重的作用，風機發生故障則會影響鍋爐的狀態，工作人員應當做好日常維護工作，當發現鍋爐風機出現故障時要及時進行維修，保證鍋爐風機正常工作，維護鍋爐運行的安全性與穩定性，保證工業收益。