南京钢铁股份有限公司中板厂 江苏南京 210035
摘要：通过对现代离线巡检监测系统的使用，提出利用振动分析技术的重要性，并就加热炉煤气引风机的振动现象，找出振动的原因，解决振动问题，并提出了预防措施。
关键词：引风机；振动；原因分析；长周期；运行
Improve Blower Life through Vibration Analysis Technology
Wu Xiaoshu
（Industrial Development Zone along the Yangtze River in Nanjing, Jiangsu Province Nanjing iron and steel co.for Midium Plate Plant 210035）
Abstract： Through use of mordern offline monitoring system, the importance of vibration analysis technology is come out. And in this article, according to vibration of Heating furnace gas blower, vibration reason is found and resolved methods are introduced.
Keywords： Blower Vibration Analyses Long cycle Run
1 前言
加热炉煤气引风机设备是加热炉供出风的关键设备，运行额定速度高达1480 rpm，且处于长期连续高温工作状态，过桥轴承润滑状况、冷却状况、整个叶轮传动组动平衡好坏及机组振动情况直接影响到机组的正常运行。机组因故障突发停机，导致炉内热量不能及时排走，容易使炉内未充分燃烧的煤气外泄，存在极大的安全隐患，同时对加热炉整个系统的设备寿命影响很大。因此保证加热炉引风机的正常运行，杜绝突发事故造成紧急停炉抢修十分重要。
2 现状与问题
两台煤气加热炉2007年10月建成投产，每台加热炉采用两台鼓风机（一用一备）和一台引风机进行供出风，每1-2年时间利用年度设备维修时间对加热炉各风机机组进行正常保养维护，从2015年开始，两台加热炉引风机因机组各方面的因素影响导致突发故障较多，极大的影响了设备的高效经济运行，同时造成了很大的设备安全隐患。从2016年开始开始采用现代离线巡检监测系统，利用振动分析技术对两台加热炉引风机进行数据监测。
3 设备故障主要原因分析
电流、温度及振动都是引风机运行好坏的关键参量，电流和温度一般通过现有的手段都能得到有效的控制和及时的处理，从已发生的故障现象看由于电流和温度引起的故障基本没有发生，故障的发生的主要原因还是各方面引起的振动过大造成。
3.1 机械原因引起的振动
引风机叶轮的叶片为机翼型叶片，中间是空心的，含有一定灰尘的烟气进入叶轮时，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，初期运行影响不大，振动不明显，随着运行时间的改变，叶片中的积灰逐渐增加，每个叶片的磨损程度会不一样，叶片中的积灰量也不一样，就造成整个叶轮的质量不平衡，加上轮毂表面积灰突然脱落造成引风机振动明显增加。
安装时存在轴承间隙调整不合要求，轴承外圈与瓦座压盖紧力不够，有松动现象等安装误差，转子在初始对中不正引起振动。
风机过桥轴承由磨损失效、疲劳失效、腐蚀失效、断裂失效、压痕失效、胶合失效等失效形式导致油膜破坏及油膜震荡和缺油摩擦引起的振动。
风机在运行过程中由于叶轮与涡壳之间的碰磨引起的振动。
风机基础不良，地脚螺栓等，临界转速引起的共振。
风机运行中由于进出管道的流体形成柱状造成冲击脉冲，导致各部分固定件的松动造成的振动加大。
3.2 原动机引起的振动
三相电压不平衡即电磁场力不平衡引起的振动。
电动机磁力线与旋转中心不同心引起的振动。
转子笼条断裂，三相电流不平衡，各相电阻电抗不平衡。
电机自身设计缺陷，定转子配合问题。
3.3 流体流动引起的振动
流动过程中产生涡流引起的振动。
旋转脱流引起的振动。
喘振引起的振动。
管道的流体形成柱状会有波动，造成冲击脉冲，管道及蜗壳出现大的振动。
4 改进措施和现场实施效果
2016年开始对引风机设备点检使用的MD7501H离线巡检系统，集机组振动温度离线监测、分析、故障诊断和巡检功能于一体，对风机各主要参数进行系统录入，编辑各振动原因所引起测量值的变化程序，设定各振动原因引起的测量数据的报警值。
同时对引风机开始进行振动、温度检测点检过程，采用八定的原则，定人、定路线、定设备、定测点、定仪器、定标准 、定周期 每周采集一次数据（图1）。
图2 8月4日振动时域频普图
从时域图谱分析可以明显看出：电机负荷端轴向振动和过桥负荷端径向振动基频及二倍频存在周期性峰值高点达到29。电机负荷端过桥轴承接手轴向振动较大，过桥负荷端联轴器靠近的轴承径向振动较大，同时振动程度与负荷关系成周期比例。通过系统分析找出对应的原因：为管道中的流体形成柱状会有波动，造成冲击脉冲，风机叶轮蜗壳振动偏大，个别地脚螺丝出现严重松动现象，蜗壳振动还牵扯基础钢板，基础钢板刚性不足也造成电机过桥振动大，轴系出现严重不对中。
在2016年8月6日利用加热炉检修时间对风机进行了如下调整：将风机进风口风道灰尘进行清理，打开过桥轴对前后联轴器进行对中调整，重点对电机及过桥安装的钢板基础和叶轮蜗壳及基础分开，对各基础地脚螺栓进行紧固，同时加强叶轮蜗壳的稳固支撑。引风机轴承箱及电机钢架基础，每个钢架基础均采用工字钢、厚的钢板进行焊接，工字钢为钢架，钢板作为筋板，钢板作为上面面板。由于轴承箱与电机轴中心标高不同，为了保证安装后轴心等高，钢架基础采用前低后高阶梯型，前面安装轴承箱，后面安装电机（图3）。
图4 8月6日振动时域频普图
5 结论
通过频谱分析判断故障产生类型、部位和原因，通过早期判断故障部位，避免次生事故发生，为检修提供技术依据，并为修理后重新开车运行提供验收依据，节约检修成本，保证生产稳定运行。
图6 过桥3、4两点从开始监测到2016年11月11日趋势图
从各测点的趋势图（图5、图6）明显看出机组使用振动分析,不断进行纠偏后运行振动值越来越小,尤其是2016年8月6日修理后更换了备件后,振动非常平稳。
随着现代科技水平的发展，设备日趋大型化、高速化、重载化和复杂化，机组的自动控制水平也有了很大的提高。由于这些设备是现代化连续生产过程中关键设备，一旦发生意外，会造成巨大的经济损失和社会影响。采用振动分析技术不仅能及时了解机组的运行参数，还可以进行报警监测、故障预报，进行事故追忆与分析，这些不仅可以极大地避免重大事故的发生，而且对机组安全、可靠地运行，降低设备维护费用，提高机组运行效率，具有十分重大而深远的意义利用。
参考文献
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[3] 刘家钰.电厂锅炉一次风机异常振动试验研究.风机技术.2003(5).
吴小树，男，本科，助理工程师，从事设备管理工作，wuxiaoshu@njsteel.com.cn
论文作者:吴小树
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：过桥论文; 加热炉论文; 风机论文; 机组论文; 叶轮论文; 引风机论文; 设备论文; 《防护工程》2017年第19期论文;