摘要:针对某电厂双级动叶可调轴流式引风机振动大故障,结合该型式引风机结构特点,进行了振动分析,并根据测试所得各轴承的振动数据,分析认为该引风机联轴器膜片存在失效、轴承存在磨损超标现象。通过采用更换轴承、更换联轴器膜片、清理轮毂等处理措施,解决了该引风机的振动故障问题。
关键词:双级动叶可调轴流式引风机 振动 膜片失效 轴承磨损
引言
引风机是火电厂中重要的辅机设备,其运行性能直接影响机组的安全稳定与经济运行。近年来,因双级动叶可调轴流式引风机具有效率高、流量变化范围大、高效运行区域宽、调峰性能好等优势,在火电机组上得到了广泛应用。本文分析了某电厂双级动叶可调轴流式引风机振动故障原因及处理过程,供其他电厂解决类似问题参考。
1 该双级动叶可调轴流式引风机介绍
1.1 结构
双级动叶可调轴流式引风机主要由进气室、集流器、两级叶轮、导叶、扩压器、动叶调节机构等部件构成。双级叶轮布置在轴承室两端,引风机转子与电动机转子之间由1根空心轴连接,在电动机转子及引风机转子侧分别有1个挠性联轴器,引风机及电动机由4个支持轴承和1个推力轴承支撑。 双级动叶可调轴流式引风机通过液压调节装置来调整动叶角度,实现对引风机的风压和风量的调整。
1.2引风机概况
2、问题概况:
2016年9月14日#3机组调停检修,对#3A引风机进行例行检查。更换了液压缸、液压油穿风机壳体部位的油管路,对一二级轮毂内的曲柄、滑块进行了检查。2016年10月1日机组启动并对A引风机试运,引风机振动由修前的前后轴承1.9/1.6mm/s增大至5.9/2.8mm/s,电机振动增大至传动端0.097mm,自由端0.065mm,并有逐步曾大的趋势,最大至6.4/3.5mm/s。10月2日紧急对该风机停运隔离并对本次检修过的部位进行检查、对轴承座螺栓及轴承座本体进行检查、重新复核风机电机中心,空试电机正常。并联系地方电科院进行动平衡试验。测量风机壳体处振动,为基频振动,经计算加配重2KG后试运风机,前后轴承的振动为7.1/3.5mm/s且需继续增加的配重块相位与之前一致。该电科院技术人员分析判断为该风机振动并非转子不平衡所致,应重点对风机部件安装工艺及风机中心进行检查。去除增加的2KG配重块,再次试运风机,该风机振动将至3.4/2.5 mm/s。由于机组在运行状态,故维暂时持现状运行。
2016年11月5日该机组调停检修,针对该引风机振动问题开展针对性治理。
进一步复查风机-电机中心,冷态下中心数据为风机下张口0.10mm、电机上张口0.41mm,为消除中心对振动的影响,将风机-电机中心调整至风机下张口0.20mm、电机上张口0.22mm(厂家标准为0.20-0.25mm)。
重新对风机、电机地脚螺栓进行检查复紧,发现风机有一地脚螺栓存在松动。
重新检查风机轴承支座、复紧轴承箱固定螺栓,未发现异常。
重点对风机-电机中间连接轴进行检查、连接法兰紧固,未发现明显异常。
复测液压缸中心,由于风机运行中振动偏大,液压缸中心偏至0.42mm,通过调整至0.02mm。
启动风机后试运,风机前后轴承振动值为5.6/3.4mm/s。测量风机壳体处,振动为基频振动。在厂家技术人员的指导下对该风机进行动平衡配重,
停运风机后开始动平衡配重:
在厂家技术人员的指导下,利用DCS显示的轴承振动数据利用三圆法进行测量计算,加重5KG后风机振动降至1.6/1.2mm/s。对风机做出力试验,风机电流加至500A后振动至2.4/2.6mm/s.风机恢复正常备用。
2016年11月22日,机组正常启动,风机启动后振动又跳变至4.8/2.4mm/s。联系厂家技术人员到厂分析,通过5天的振动数据采集基本排除了由于不平衡引起振动的原因,发现电机非驱动端、风机二级轮毂处轴向振动较大且呈现实时变化的现象。
具体振动测试情况如下:
引风机轴系及支撑结构、引风机振动测点布置方位如设备结构简图所示。在1号、2号、3号、4号轴承处右侧水平方向各布置1个振动测点,键相信号位置为右侧水平方向。
3、原因分析
(1)从振动图标上可以看出,该引风机3号、4号轴承振动呈上升趋势,并存在超标现象。引风机4号轴承处振动剧烈,轴向方向振动最大(达15.63mm/s),水平方向振动也达到了7.03mm/s;且上述各测点振动成分均以基频振动为主,且存在1.5X等半频成分。分析该引风机转子轴承间隙过大,轴承松动特征。
(2)该风机动平衡配重出现时好时坏的现象,初步怀疑是由于风机联轴器膜片弹性不足引起。风机转动时,联轴器膜片无法有效吸收来自轴向的串动量,造成在旋转过程中风机连接轴偏向某一位置,使风机中心始终偏离正常值。风机运行中,当中间轴偏离的方向与所加配重块方向相反时可以相互抵消一部分不平衡量,使振动降低,反之则振动增大,进而造成了风机在动平衡配重后出现时好时坏的现象。
4 处理情况
(1)2017年4月,将该引风机返厂解体检修,经检查A引风机主轴上轴承游隙在0.35-0.40mm之间,存在轴承油隙超标现象。
(2)对该引风机风机-电机联轴器膜片进行检测,发现该膜片弹性下降,存在一定程度上的失效现象。
通过更换新的轴承、新的风机-电机联轴器膜片,消除了风机振动的现象,风机启动后其前后轴承振动达到了1.6/1.2mm/s的优秀值,消除了设备存在的重大安全隐患,为机组的安全稳定运行奠定了基础。
论文作者:谢汝杰,钱俭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
标签:风机论文; 轴承论文; 引风机论文; 联轴器论文; 膜片论文; 电机论文; 机组论文; 《电力设备》2017年第14期论文;