锅炉风机故障诊断及状态维修分析论文_邢智宇

锅炉风机故障诊断及状态维修分析论文_邢智宇

(河北省电力建设第一工程公司康巴什维护项目部 017200)

摘要:锅炉风机包括两种,分别是引风机以及送风机,监督和测试锅炉的运行状态,将其中的风险及异常部位确定出来,然后对诱发的原因进行分析,对故障的程度加以确定,并针对这些故障制定有效的预防和处理措施,实现设备维修目的。

关键词:锅炉风机;故障诊断;状态维修

本文主要围绕Y4-73型锅炉风机进行讨论,其中引风机和送风机为机翼型后向安装叶片,与其他国产机型相比具有较高的气动效率,结合叶片的形状,运输洁净冷空气时将其用在送风机上较为适用,而用在引风机中,由于传输介质具有较强的腐蚀性,且介质温度及含尘量较高,叶片背面容易附着细灰,且厚度会逐渐加大,从而导致叶轮出现受力不均的现象引发振动问题,而单侧进气时,会将巨大的推力施加在轴向叶轮中,方向不同对悬臂轴的压力也不尽相同,容易增加两只承力,而上述原因正是影响风机正常运行的主要原因。

一、故障诱因

(一)叶片出现积尘及磨损

在锅炉风机当中,主要使用机翼型叶片进行工作,它的中心是空的,一旦烟气当中含有灰尘,在进入风机叶轮当中时,叶片会受到灰尘的影响导致边缘出现磨损现象,随着长时间的运行,这种问题会逐渐加重,从而导致风机叶轮出现质量问题,使风机振动问题不断加大,而在风机当中的灰粒则会出现切削或撞击机体的现象,风机的磨损正是由这些原因引起的,问题严重时,设备表面材料会出现脱落现象,且机翼型叶片会出现快速的消耗问题,加上灰尘沉积引发振动,在运行一段时间以后就需要停机进行清理和维护,使得维修工作量被增加,且停机过程会产生一定的发电损失。

(二)轴向推力

两个单吸悬臂轴承出现受力不均匀的现象,使得两个轴承存在差异性的工作状态,使设备运行过程中的稳定性受到影响,而轴承A紧靠叶轮,所承受的力等于转子重力和另一轴承力的总和,且受力总和要大于转子重力;靠近联轴器的为轴承B,巨大轴向推力和叶轮的重力分力相加以后所得到的力就是轴承B所承受的力,它所承受的支持力要比轴向力大3-3.5倍,因此,在设备进行工作时,悬臂承受的力会快速增长,会对轴承甚至整个设备的受用寿命造成影响。

(三)轴承间隙

轴承主要在支撑轴系中应用,确保轴承间隙的精确性能够使设备和轴承之间的工作状态保持安全和稳定,如果在对轴承间隙进行设置时缺乏合理性,会使设备出现温度升高、不稳定振动,加快轴承磨损的问题,甚至会使设备主轴出现变形或轴承压盖损坏的现象,使设备在短期运行中就出现损坏问题,包括抱轴或轴承烧毁等。

二、产生振动的原因

气流振动、机械振动以及电磁振动是风机振动的具体表现,其引发原因具体可以分为以下几个方面。

当入口处的气流出现不稳定或旋转速度不足时,就会产生气流振动,具体表现在实际转速频率比特征频率大,振幅缺乏稳定性,具有较大的波动区间,振动相位不够稳定,整个设备都会出现振动,振动最为严重的部分就是机壳处。

引起电磁振动的原因主要是气隙不够均匀,可以采用断电的方式对问题进行试验分析,振动幅度会随着转速的变化而变化,在设备电源断开以后,电磁振动的问题不会马上停止,而电源频率也不会在频谱当中显示。产生机械振动的原因比较多,且具有一定的复杂性,通常包括不平衡、不对中、内部设备松动或轴承损坏等,其中内部设备松动可以分为基体松动、叶轮松动、轴承松动以及连接处松动等[1]。

三、维修锅炉风机故障的具体措施

(一)由叶轮腐蚀或磨损造成的振动维修

可以对热喷涂技术加以应用,对陶瓷以及耐磨金属的材料加以改变,将其变为高速高温的粒子流,然后在风机叶轮片上进行喷洒,使风机叶轮的耐磨性和抗氧性得到增强,避免叶轮出现不平衡的情况,导致风机出现振动问题,除此之外,锅炉企业应该将烟气脱硫、排除的工作做好,严格控制烟气当中的含水量,使叶轮积灰问题得到有效的控制,避免振动故障的产生。

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(二)叶片的非工作面出现积灰引发故障维修

将风机运行停止以后,要将叶轮上的灰尘及时的清除,降低风机振动隐患,但这种方法所需检修时间较长,所以,在停机以后,可以开启喷嘴冲水阀门,对叶轮的惯性加以应用,清洗叶片的非工作面,同时还要将机壳底部阀门打开排除废水,方便清灰处理,使振动故障得到有效的控制[2]。

(三)轴承温度过高引发的故障维修

需要先检查是否因为润滑不良造成温度过高的问题,对油的质量加以保证,保证不存在变质、没有杂质;要进行定期的补油,避免出现缺油问题,可以将压缩空气设置在轴承的位置,使冷却效果得到保证,若温度较低可以关闭压缩空气,要对轴承进行定期的检查,将轴承的故障隐患及时排除,避免轴承出现断裂导致风机被损坏,从而对设备的运行造成影响。

(四)不牢固安装维修

应该对机座进行加固处理,并对其高度进行提升,使风机的运行需求得到满足,同时,还要安排相关的维修人员定期对风机进行检修工作,使各零部件能够牢固的安装,避免零部件安装不牢引发振动故障[3]。

四、诊断试验举例

借助数据采集仪、故障定位技术、计算机模拟技术以及辅助软件对风机轴承进行监测及分析。

(一)送风机刚度达不到要求

经过试验发现,任意试验点的轴向和垂直方向的振动值都比较小,数值最大的为水平方向,具有较强的振动方向。

实域波形属于正波形,波形清晰完整,波形变形或消波的情况并不存在,在试验通频幅值当中,均未出现叶轮叶片的故障频率、通过频率以及其他异常频率,轴承处于正常运行范围。

通过对设备安装、运行、振动等方面的内容进行分析,发现造成设备振动问题的原因是机械松动,在没有异常状态时能够长时间的保持运行的稳定性,由于季节因素的影响,设备关机检查的时间不能过长,不然会使设备的使用需求受到影响,从而影响生产指标的完成。因此,设备处理时间应该设在年检期间,并在此期间进行定期的监测,对设备的运行振动情况进行监测,在确保锅炉稳定运行的基础上实现生产指标[4]。

(二)引风机轴承松动

通过实验发现,设备3号和4号试验点随着运行时间的延长振动频率也在上升,振动较为明显的是轴向振动,结合温度方面的监测数据发现,运行时间延长,轴承温度也会随之上升。

试验发现转速幅值要比工频分量幅值高,倾向振动主要为定向振动,由振动数据可得,与叶轮距离较近的承重位置有较为明显的振动。滚动轴承不存在叶片通过频率、故障频率或其他异常的频率。

经过试验分析,认为引发故障的主要原因是因为轴承内圈与轴承之间间隙过大,使得机械出现松动问题,造成过盈配合失效问题,使得运行的环境被恶化,从而导致温度升高和器件损坏问题的出现[5]。

结语

在设备运行中使用状态监测维修是一种比较创新的观念,对故障进行诊断和监测,是确保锅炉运运行,满足生产指标的重要保证,所以,对锅炉运行的检修技术进行深入的研究,有利于锅炉的安全运行及高效运行,对维修管理水平的提升具有至关重要的作用。

参考文献:

[1]张国林,续永康.锅炉风机故障诊断及状态维修探讨[J].中国设备工程,2017,5(14):110-111.

[2]朱敏.锅炉风机的故障诊断与状态维修[C].//设备监测与诊断技术及其应用.:330-334.

[3]陈孟干,邓雨生.CFB锅炉大型风机振动故障诊断及处理[J].设备管理与维修,2014,7(6):67-69.

[4]何险峰,杨生贵.锅炉引风机轴承故障诊断[J].中国设备工程,2014,6(3):59-60.

[5]李磊,张荫勋,胡足等.锅炉引风机轴承故障诊断分析[J].通用机械,2015,3(7):44-46.

论文作者:邢智宇

论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/14

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