火力发电厂双级动调轴流引风机振动原因分析论文_余晓松

(国家电投宁夏能源铝业临河发电分公司 宁夏灵武市 75411)

摘要:伴随着我国经济社会的不断发展,火力发电厂的相关工作与人们的日常生活的关系越来越紧密,同时日益增长的家电设备给火电厂的工作也带来了越来越大的压力,各方各面的工作都要求火电厂的工作质量以及工作能力要达到更高的水平。双级动调轴流引风机在火力发电厂工作过程中,属于一种常见的机械设备,在整个系统工作中能为整个发电机组提供必要的风能供应,以确保整个系统能够按照事先预定的工作程序稳步进行。但是在针对时下大多数的火电厂,双级动调轴流引风机工作状态问题展开深入的分析,可以发现异常振动问题一直以来都是影响引风机工作的重大因素,如何针对这方面的问题采取及时有效的应对措施,就成为了时下火电厂正常生产工作所要面临的一个棘手问题,文章就以此为方向,结合该形式引风机的结构特点,分析其异常振动的原因。

关键词:火力发电厂;双级动调轴流引风机;振动;工作难关;发展前景

1、前言

在火电厂发电工作进展过程中,引风机作为一种重要的辅助设备发挥着极其关键的作用,从某种层面上进行考虑,引风机的工作状态将直接影响到火电厂发电机组的工作性能,因而如何控制发电机组的使用质量,进而保证整个发电机组能够安全稳定的进行,在近些年来逐渐发展成为了一个比较热门的研究问题。伴随着相关技术的不断发展,关于引风机的应用技术,在近些年来也有着重大突破,双级动调轴流引风机又是一种较为新颖的机型,其在工作的过程中,相对于传统社会而言,具有效率高、流量变化范围广、调风性能好等多方面的优势,并且伴随着相关技术的不断普及,其经济性能也相对较高,综合考虑多方面因素,双级动调轴流引风机在火电厂发电机组上得到了较为广泛的应用。本次研究工作,主要是针对双级动调轴流引风机工作过程中的异常振动问题,张开故障原因分析。

2、双级动调轴流引风机简介

2.1结构简介

从结构组成的角度分析双级动调轴流引风机,可以发现其主要有以下几个部分构成,即进气室、两级叶轮、导叶、扩压器、调节机构等。各个部件的具体位置在设计阶段就有明确指定,通常情况下双级叶轮在工作中需要较大的空间,所以就将其安装在轴承线的两端;在工作的过程中引风机的转子与电动机的转子,两者之间并不直接接触,而是通过一根空心轴连接;为了保证引风机及电动机都能正常工作,同时也为了保证动能转换效率的要求,在引风机转子及电动机转子两侧都设有相应的柔性联轴器;为了满足整个机械系统稳定性的要求,在引风机及电动机得相应位置都设置了相应的支撑结构,其主要是由四个轴承和一个推力轴承组成。

2.2双级动调轴流引风机振动特征分析

若双级动调轴流引风机在正常环境中工作,其机身也会受到外部及内部因素的影响,产生相应的振动现象,但这种振动问题并不会对引风机的正常工作造成影响,也就是说,这种运动现象并不会使引风机的工作质量下降,是其允许范围之内的正常振动,但是如果引风机长时间在环境较差的环境内工作,如潮湿、空气粉尘密度大等,引风机动叶片将会受到这种复杂环境因素的影响,产生相应的磨损,长此以往就会引起转子质量不平均问题,进而引发一场这种现象,导致引风机工作质量受到影响。与一些传统型号的引风机相比,如静叶可调轴流式引风机、单级动叶可调轴流式引风机等,双级动调轴流引风机在整体结构上,以及部件的安装工序上都存在着一定的差异,所以在针对双级动调轴流引风机异常振动问题,进行探究的过程中,所采取的研究思路以及处理方法,也存在着一定的差异。

针对静叶可调轴流式和单级动叶可调轴流式这种传统引风机而言,其在结构上只有一个叶轮,因而在工作过程中的磨损,也都集中在一个叶轮之上,这就使得在针对一场这个问题进行动平衡研究的过程中,所考虑的动平衡过程也仅仅只表现在一个工作面上。但是对于双级动调轴流引风机而言,其在工作的过程中,两级叶轮均有可能受到外界因素影响产生相应的磨损现象,进而导致两级叶片质量不平均,引发引风机异常振动问题,因此在进行动平衡问题研究的过程中,需要工作人员从整体的角度出发,在两个叶轮上分别加重,以达到最好的这种处理效果。

3、双级动调轴流引风机异常振动现象分析

3.1双级动调轴流引风机概况

本次研究工作所选用的研究对象为,成都电力机械厂生产的AP系列双级动调轴流引风机,该系列引风机所配备的电动机型号为YKK710-6异步电动机,其最大额定转速能够达到一千转每分钟。

从整体的角度对该行引风机的结构展开深入的分析,可以发现各部分处理结果分别对应一个轴承,其中一级动叶和2号动叶,分别对应1号轴承和2号轴承,而电动机两侧驱动端以及非驱动端,分别对应的是3号和4号轴承。其中引风机的转子和电动机的转子方向一致,都为顺时针转动。

3.2双级动调轴流引风机振动测试结果分析

图1所示,引风机轴系及支撑结构示意图,其中1、2、3、4分别表示,四个不同方向的振动侧点,其中1、2为垂直方向,3、4为水平方向。

图1:引风机轴系及支撑结构示意图

图2:引风机振动测点布置方位示意图(侧视)

引风机第一次启动各测试点振动数据如表1所示。

表1:振动测试结果

4、双级动调轴流引风机振动分析

4.1振动属性

根据上述测试数据可知,由于测试工作进展过程中,所采用的转子转速均为一千转每分钟,由此可以判断在测试工作进展的过程中,转子的工作状态为刚性桩子。除此之外,通过对1号轴承和2号轴承垂直以及水平方向振动数据的分析,可以判断出两个轴承的低频振动相位为同向,因而可以进一步的判断出,引风机转子不平衡问题的主要因素,即一阶质量不平衡。根据以上分析结果,工作人员在采取应对措施时,就可以有针对性的选择如单平面动平衡之类的方式。

4.2不平衡位置

根据表1所示的振动测试结果,我们可以基本判断出一下情况,首先一号轴承在工作的过程中,垂直方向上的振动较小,基本可以归纳到正常振动范围之内,但是一号轴承距离较近的2号轴承在工作中,无论是水平方向,还是垂直方向的振动问题都较为突出,已经达到了异常振动的标准,因此我们基本可以判断出引风机转子不平衡的位置,即在2号轴承附近。

5、结束语

综上所述,文章首先针对双级动调轴流引风机结构组成及其工作过程展开了深入分析,探究了该型号引风机与传统引风机,在工作过程中的不同之处,之后又以成都电力机械厂生产的AP系列双级动调轴流引风机为例,得出了引风机振动故障问题的相关数据,在以上分析的基础上,文章又分别通过振动属性以及不平衡位置两个方面,对双级动调轴流引风机振动原问题进行了探究,最后希望通过本次探究工作,能够为促进相关工作的发展提供一定的帮助。

参考文献:

[1]刘涛:火力发电厂双级动调轴流引风机振动原因分析[J]。新华网,2016-08-14:31-32.

[2]张涵:双级动调轴流引风机振动分析[J].绥化学院学报(自然科学版).2015(10):51-52.

[3]刘建宏:双级动调轴流引风机振动原因分析[J].安徽大学学报.2017(5):10-11.

论文作者:余晓松

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/13

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