摘要：我公司锅炉系统中采用的是型号为Y4-73的离心引风机，最近一次检查中发现其轴向振动值较大，经检测是基础不平的问题，经修复找平后振动消失。本文对火电厂锅炉中的引风机发生振动的原因进行分析，并针对这些原因提出相应的检测和处理方法。
关键词：引风机；轴承振动；原因分析；处理方法
1引言
对于转动的机械设备来说，振动是不可避免的现象，只要将其振动值控制在规定范围之内就属于正常现象。但是当振动值超过规定值时，则可能造成设备损坏，引发设备停机，影响生产的正常运行。引风机是火电厂锅炉的重要设备，其振动值超出规定范围，则有可能造成发电机组停机，影响发电工作的正常运行，降低发电厂的发电效率，还可能导致发电机组发生损坏，增加设备维修或设备更换的成本，降低发电企业的经济效益。所以对于引风机的振动故障，应有足够的认识和重视，在日常检查中应对其振动值进行检测，一旦发现异常，就要查找原因并采取相应的措施进行及时有效的处理。我公司的锅炉系统中采用的是Y4-73离心引风机，今年4月份进行检修时用测振仪测得其轴向振动值较大，经过排查发现是轴承座的基础不平，所以对基础进行了找平修复，并对地脚螺栓进行了加固，处理之后引风机的振动消失，至今运转正常。
2引风机简介
引风机是火电厂锅炉的重要设备之一，它是利用电动机转动的机械能提高气体的压力来进行排送气体的设备，在火电厂的锅炉系统中，它安装在锅炉的烟道除尘器和烟囱之间，其作用是将炉膛中燃烧后的烟气吸出并排进烟囱中。由于锅炉炉膛中的燃料燃烧时会产生大量的低氧高温烟气，如果不将这些烟气及时排出，则会影响炉膛内燃料的充分和稳定燃烧。炉膛内的烟气由炉膛顶部出来之后，先由烟道除尘器进行除尘，然后由引风机引入，并排入脱硫脱硝等装置中进行处理，最后由烟囱排入大气中。
目前国内的火电厂中应用最多的引风机类型为静叶可调离心风机或动叶可调轴流风机，其原理是依靠引风机叶片的旋转产生巨大的气体压力，将气体吸入引风机中。在火电厂锅炉的实际运行过程中，其工作环境相对比较恶劣，容易发生故障，其常见的故障类型主要有风机振动、轴承过温、风机漏油、叶片磨损等，其中风机振动是最常见的引风机故障，其振动问题不仅会引起轴承和叶片的损坏，还会造成机壳和风道的损坏，以及螺栓等的松动等问题的发生，是影响引风机安全稳定运行的最大障碍。
3引风机轴承振动几种原因分析
3.1转子系统质量不平衡
转子质量不平衡是导致所有旋转机械发生振动的主要原因，也是引发其他振动类型的因素。引起转子质量不平衡的原因主要有以下几种，一是转子本身的质量问题。由于转子在生产制造的过程中的工艺问题或者质量把控问题，导致在转子出厂时就存在质量不平衡的问题；二是运行或者检修过程中旋转部件的飞脱，或者由于摩擦或者转轴应力等作用引起的转子变形或者叶片磨损等问题，使转子的质量分布不均衡；三是由于运行过程中叶片非工作面积灰导致的叶轮质量分布不均的问题。此类振动的表现为：振动在水平方向最大，在轴向振动最小，且振动程度随转速增加而增大，其振动的频率与转速相同，负荷增加对振动影响不大。
3.1.1叶片非工作面积灰
引风机叶片的非工作积灰容易引起引风机在运行中的振动突然上升，其原因为，由于引风机的叶片是根据流体力学设计的，有一定的倾斜角度，在叶片旋转的过程中，气体会在叶片的非工作面有一定的漩涡产生，所以气体中的灰尘等就会在漩涡的作用下逐渐沉积在叶片的非工作面上，一种情况是当叶片非工作面上的灰尘越积越多，但是积灰的质量不均衡，导致叶轮的质量分布不均，就容易导致风机发生振动；另一种情况是，当叶片非工作面灰尘沉积到一定重量时，在叶片旋转的离心力作用下会有大块的积灰被甩出，积灰被甩出的大小不同，时间不一致，也会导致叶轮质量的分布不均，导致风机发生振动。
3.1.2叶片不均匀磨损
在引风机的运行过程中，叶片磨损是比较常见也是难以避免的问题，随着叶片磨损程度的逐渐加深，引风机的振动也会缓慢上升，当叶片出现不均匀磨损或者出现局部腐蚀甚至断裂等故障时，引风机的振动就会突然加大。其原理也是由于磨损或者腐蚀等问题使得转子的质量不平衡而引起的引风机振动。
3.2联轴器安装不规范
联轴器的安装要求引风机与电机轴有严格的同轴度，并且引风机与电机联轴器之间要保留一定的间隙，如果引风机与电机轴不同心或者引风机与联轴器之间的间隙过小都会引起引风机的振动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体的表现为：引风机轴向振动较大，且引风机空转时的振动最小，随着负荷的增大，振动程度也会增加，而且电机的输出轴侧也伴随着振动，越靠近联轴器的部位振动越大，如果将联轴器的连接螺栓去除，振动现象会消失。
3.3轴承座和电机基础不稳
引风机的轴承座和电机的基础不牢固会引发其剧烈振动，尤其是轴承座基础，其基础发生不牢固问题的原因有：基础的混凝土强度不足，或者由于长时间的运行使基础混凝土发生裂缝等缺陷；固定轴承座和电机的地脚螺栓松动，地脚螺栓螺母和垫片的松动会引发共振现象，甚至会导致螺栓的弯曲变形或者断裂，轴承座和电机座的螺栓孔也会因为共振而破裂，导致振动加剧；地脚螺栓长度不足，没有起到良好的固定作用，随着引风机的运行而逐渐松动，导致引风机发生振动。此故障发生时的特点为：径向的振动最大，发生故障的地脚螺栓处振动最大，且振动频率通常是转速的奇数倍。
3.4轴承损坏
轴承损坏是引风机发生振动的直接原因之一，轴承发生损坏的原因有很多，首先可能是其自身的原因，主要为轴承质量不合格、使用寿命短而发生损坏；或者是在轴承使用过程中温度过高、缺少润滑油等原因导致其润滑不良、发生磨损变形等问题，严重时会导致轴承脱落、碎裂或者撞击等故障，其振动表现为：振动通常发生在水平、垂直、轴向这三个方向都有可能，而且其振动的程度与负荷无关，轴承损坏会使轴承座出现发热现象。另外一个导致轴承损坏的原因则是轴承的安装问题，轴承的安装不到位，或者轴承与轴中心不重合，与轴的配合不当，都会使轴承在转动过程产生一个轴向的应力，使引风机发生振动。其表现为引风机轴向振动最大，而径向振动则最小，且振动的频率与转速相同。
4引风机轴承振动的处理方法
4.1转子质量不平衡的处理方法
当引风机发生振动时，用测振仪测得水平方向的振动值最大，而轴向振动值最小时就要考虑转子质量不平衡的因素，此种振动的处理方法为：仔细检查叶轮，尤其是叶轮非工作叶面，清理叶片上的积灰；对于磨损或断裂的叶片要进行补焊修复，对于修复过的叶片要保证每个叶片的重量相同，并要经过动平衡调试；对于转子轴发生变形的情况，要对轴进行校正或者更换。
4.2联轴器问题的处理方法
如果引风机随负荷的增大而振动加剧，则考虑联轴器出现问题，可以将联轴器的连接螺栓卸掉，如若振动消失则可以确定是联轴器的因素。对于此类振动，首先检查引风机与联轴器之间的间隙，保证其有足够的间隙作为轴向位移的补偿量；其次要检查联轴器的安装是否规范，对联轴器进行校正，确保引风机和电机轴的同心度在规定范围之内。
4.3基础不稳的处理方法
如果引风机在地脚螺栓处的振动最大，且不同螺栓位置的振动不同，且径向振动最大则通常为基础问题。对于此故障，应检查地脚螺栓的紧固情况，如果紧固后振动值没有明显减少，则检查地脚螺栓是否发生断裂，对于断裂的地脚螺栓进行更换。对于基础混凝土的问题，应进行修复并找平。
4.4轴承故障的处理方法
当发现引风机的振动方向不确定，负荷增加后振动值无明显变化，且轴承座有发热现象，则有可能发生了轴承损坏的问题。对于此类振动，应首先检查轴承的润滑情况，给轴承补充润滑油，对于发生破损的轴承应给予更换，应注意的是，轴承在更换时应采用热装配，温度控制在80～100℃，并注意对轴采取保护措施，防止轴的温度过高，安装结束等轴承冷却后，再涂抹润滑油，并清洗轴承内外圈。
5结语
引风机发生振动的原因有很多，主要是叶片非工作面积灰或者叶片磨损导致的转子质量不平衡、联轴器的安装不规范或发生故障、轴承座或电机座的基础不稳固以及轴承损坏等原因，针对这些原因，应从以下几个方面进行检测和处理，清理叶片积灰并进行动平衡调试、联轴器校正确保引风机与电机轴的同心度、基础找平和螺栓紧固、轴承保养与更换等。在实际的生产中，掌握了引风机振动的原理与常见故障的原因，就能及时有效地采取针对性的措施进行处理，以提高引风机的安全可靠性，保证发电机组的稳定运行。
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论文作者:高会平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
标签：引风机论文; 联轴器论文; 叶片论文; 轴承论文; 螺栓论文; 发生论文; 转子论文; 《电力设备》2017年第13期论文;