解析火力发电厂锅炉高压头引风机振动问题论文_张懿楠,周小根,杨帆

解析火力发电厂锅炉高压头引风机振动问题论文_张懿楠,周小根,杨帆

(国家电投集团江西电力有限公司分宜发电厂 江西省新余市 336607)

摘要:引风机是一种将原动机的机械能转化为输送气体、给予气体能量的机械,它是火力发电厂中不可少的机械设备。在火力发电厂的实际运行中,引风机由于运行条件比较恶劣,发生故障率较高,特别是引风机的振动是一类对生产和运行产生很大影响的故障。一方面振动故障的诊断比较复杂,处理时间也比较长;另一方面振动故障一旦发生并酿成事故,所造成的影响和后果是十分严重的。随着火力发电厂的不断发展,对引风机性能要求也在提高,引风机设计和制造技术也在不断提高,所以出现的振动故障也越来越复杂,这就要求我们利用先进的检测、诊断仪器,采取科学有效的技术方法分析造成机组振动的原因,并制定行之有效的处理方法。因此,本文对火力发电厂锅炉高压头引风机振动问题进行分析讨论。

关键词:火力发电厂;锅炉;高压头引风机;振动问题

火力发电厂锅炉高压头引风机结构及所处工作环境较复杂,故障发生率较高,其中引风机振动较为常见,若不及时排除则会引起严重事故,因此,电厂应提高认识,重视引风机振动故障研究工作,做好引风机现场检查及运行参数检测,积极采取有效措施,及时排除振动故障。

1引风机的工作简介

引风机是锅炉的重要设备之一,它主要依靠电动机的机械能,提高气体压力的同时,会有气体排送。在热力循环的时候,引风机装在锅炉的除尘器和烟囱之间,用来将烟气吸出并排进烟囱。在火电厂运行时,引风机的运行环境恶劣一点,机械摩擦、叶轮的污垢和风机振动都会使引风机成为火电厂故障频发的设备之一。

2火力发电厂锅炉高压头引风机振动问题分析

2.1叶片非工作面积灰引起风机振动

这现象主要表现为引风机在运行中振动突然上升。这是因为当气体进入叶轮时,与旋转的叶片工作面存在一定的角度,根据流体力学原理,气体在叶片的非工作面一定有旋涡产生,于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积在非工作面上。机翼型的叶片最易积灰。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。由于各叶片上的积灰不可能完全均匀一致,聚集或可甩走的灰块时间不一定同步,结果因为叶片的积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡,从而使风机振动增大。在这种情况下,一般只需把叶片上的积灰铲除,叶轮又将重新达到平衡,从而减少风机的振动。

2.2磨损

引风机的每个叶片机翼型叶片,中间是空心的,含有一定灰尘的烟气在进入叶轮时将会对叶片入口边缘进行磨损,长时间会将叶片入口边缘磨透,灰尘就会进入叶片中间,在初期时对运行并没有多大的影响,振动增加也不明显,随着运行时间的增加,叶片中的积灰也相应增加。由于每个叶片的磨损程度不一样,叶片中的积灰量就不一样,这样就造成了整个叶轮的质量不平衡,引风机的振动明显增加,严重时将会损坏设备。

2.3风道系统振动导致引风机的振动

烟、风道的振动通常会引起风机的受迫振动。这是生产中容易出现而又容易忽视的情况。风机出口扩散筒随负荷的增大,进、出风量增大,振动也会随之改变,而一般扩散筒的下部只有4个支点,另一边的接头石棉帆布是软接头,这样一来整个扩散筒的60%重量是悬吊受力。从图中可以看出轴承座的振动直接与扩散筒有关,故负荷越大,轴承产生振动越大。针对这种状况,在扩散筒出口端下面增加一个活支点,可升可降可移动。当机组负荷变化时,只需微调该支点,即可消除振动。经过现场实践效果非常显著。该种情况在风道较短的情况下更容易出现。

2.4轴承、联轴器异常及动静部分碰磨方面的分析

主要包括:轴承装配不良的振动;滚动轴承表面损坏的振动;联轴器异常引起的振动;动静部分之间碰磨引起的振动。

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考虑到风机振动问题的严重性,必须考虑在停机状态下,对引风机的轴承、联轴器进行安装尺寸的全面检查,一方面要检查轴承游隙是否在正常范围内,如果轴承游隙有问题,必须让厂家重新装配,为确保质量,必要时应返回风机厂解决这个问题;应该重点检查风机轴承磨损情况,如果轴承有不正常的磨损、失效,要首先检查润滑油站系统的工作情况,有问题立即解决。润滑油站系统正常情况下,要检查轴承座是否干净正常,然后再检查原件材质是否正确使用了设计原材料,排除用错金属材料的可能性,原件金属材质有没有达到材质应有的机械指标,原件材质存在问题也会造成早期的异常磨损、失效,从而导致风机振动问题。对于停机检修发现有动静部分磨损问题的情况,在排除其他因素导致振动前提下,可以把磨损部位进行处理,消除隐患,考虑到动、静部位的磨损有可能导致叶轮的不平衡,必须对磨损情况进行评估,对叶轮动平衡问题予以必要的关注,免得磨损解决了,叶轮由于磨损大而导致振动问题再度出现。

2.5转子运动频率与固有振动频率相接近

转子运动频率接近引风机转子固有振动频率,使得引风机在共振作用下发生振动,因此,应检测转子旋转频率与引风机转子固有频率,避免两者接近或相同。通过对该振动风机投入运行后的参数进行分析,得知风机转速与临界转速相差较大,可以排除临界转速造成的引风机振动问题。通过对引起引风机振动的因素进行分析,对比引风机现场以及运行数据,发现引风机振动振幅并不大,而振速较大,该类问题多由气流扰动引起。同时,检测中还发现了高频22倍频,而引风机叶片刚好22片,该现象同样为气流原因引起。分析引风机运行现场声音,振动由支撑强度不足引发的可能性较大。

3引风机振动优化措施

通过分析引风机振动表现以及可能引起振动的原因,归纳以下优化措施:首先,认真检查引风机支撑强度,发现薄弱位置时应及时进行加固,保证引风机运行的稳定性。其次,认真检查两级叶片角度是否同步,发现叶片角度异常时,及时进行调整。最后,考虑到引风机运行时出现异常响动,检查动静摩擦位置。另外,引风机有金属振动声响,该种情况可能因轴承箱或动叶安装问题引起。

4日常维护

4.1严格执行标准

严格执行机组的使用规程规定的润滑油的标准,一定要定期对油系统里的润滑油进行油的质检,确保轴承以及其他的机械设备能够正常工作。

4.2提高工艺质量

提高工艺的检修质量,保证引风机的轴系中心度的偏差在合理的范围内,以防止叶片出现漂移的现象。定期置换控制头的轴联结柱销以及那里的弹簧片,并对其进行加固。

4.3及时清灰

在锅炉和引风机停止运行时一定要对其内部进行清灰处理,在运行时要对其进行压缩空气清灰,保证它的正常运行,避免其出现故障。

4.4“频繁”检查

如果风机出现了积灰和液压缸的漏油情况,将会导致平衡被破坏,所以一般在每次重启引风机的时候都要进行检查,确保没有问题后再投入使用。

结束语:

综上所述,火力发电厂引风机的振动问题是很复杂的,但只要掌握各种振动的原因和基本特征,加上在平时工作中多积累经验,就能迅速和准确地判断引风机振动故障的根源所在,进而采取有效的措施,提高引风机在火力发电中的安全可靠性。

参考文献:

[1]引风机振动大的原因分析及处理措施[J].乔金龙.中国高新技术企业.2014(23)

[2]曹昆朋,郭科伟.锅炉引风机振动大的原因分析[J].设备管理与维修,2014,06:33.

[3]李亚军.工业锅炉引风机振动原因分析与处理方法[J].化工与医药工程,2014,03:55-57.

[4]王顺,智同生,吕太.防止引风机叶片积灰振动的数值分析[J].风机技术,2014,05:33-37-43.

论文作者:张懿楠,周小根,杨帆

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/8/16

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