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摘要：分析亚临界燃煤火力发电机组引风机故障损坏的现象和振动增大的原因，揭示不同因素对引风机振动的影响规律，制定措施优化引风机运行。结果表明，引风机振动大的运行影响因素包括设备质量问题，安装和检修质量问题，引风机动叶自动投入频繁动作，润滑油和控制油的油压不稳定，动叶酸腐蚀，超低排放改造或烟气量大增加了轴向力，AB两台引风机的安装位置不同，引风机选型偏大。引风机运行优化和改进措施包括壳体加固，定期探伤检查滑块等重点部位，适当增加引风机自动调节的炉膛负压变动范围，低负荷下采取单台引风机运行方式，监视引风机润滑油和控制油油压的波动，减少AB两台引风机的电机电流偏差和出口烟气压力偏差。
关键词：燃煤火力发电；引风机振动；诊断分析；动叶调节滑块；轴承温度
1 引言
燃煤火力发电机组的引风机容易出现振动大、轴承金属高等问题，严重影响机组的安全稳定运行[1-4]。因此有必要分析引风机损坏的故障现象以及振动增大的原因，制定维护保养和运行优化的预防措施，保证引风机的长期安全稳定运行[2-4]。
本文拟分析亚临界燃煤火力发电机组引风机振动大和轴承金属温度高的原因，揭示不同因素对引风机振动的影响。本文的分析有助于了解诱发引风机振动的直接因素和影响规律，通过合理控制影响引风机振动的因素，提高机组运行安全稳定性和经济性。
2 故障描述和直接影响
以某电厂330 MW亚临界、一次再热和直接空冷的燃煤火力发电机组为例，进行分析。1号和2号机组的共4台引风机均出现不同程度的振动增大故障，导致返厂检修。
1B引风机返厂检查结果表明，引风机的连杆、转轴磨损，个别动叶发生了角位移量，整个风机动叶的角位移量不一致，造成引风机振动增加。随负荷增加，动叶角度也发生较大变化，滑块受力也明显增加，个别滑块产生开裂情况。
由于1B引风机先发生振动大的故障，为防止1B引风机振动大跳闸，1B引风机动叶开度最大限制在60%。导致1A引风机动叶开度最大增大至90%以上，使1A引风机动叶轴向推力增加。1A引风机返厂检查结果表明部分滑块损坏，轴芯弯曲超标，叶轮外壳裂纹，气封件不严，后导叶及陶瓷片防磨层损坏。
2A引风机振动虽然增大不明显，但前轴承金属温度在标准工况下相比设计值偏高约20℃，最高升至104℃。返厂检查结果表明2A引风机轴承内圈跑套，主轴轴承箱磨损，部分滑块损坏。
2B引风机因为润滑油压频繁波动，控制油压低的问题，停运检修；更换控制油伺服阀后，润滑油压升高达标，但引风机振动开始逐渐增加，同时电机振动也同步增大。返厂检查结果表明2B引风机的30多个滑块开裂损坏，动叶固定的紧力发生变化；轴承箱和后法兰配合处磨损；芯轴弯曲超标。
返厂检修内容包括加固叶轮外壳，更换滑块，更换轴承，更换芯轴，补焊轴承箱磨损处，焊接法兰和加工车削轴承座法兰孔等。叶片力矩平衡和动平衡试验符合规范。
3 运行影响因素分析
引风机振动大和损坏的运行影响因素包括：
（1）引风机动叶自动投入频繁动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆1、2号炉引风机动叶动作控制炉膛负压的变动死区值分别为10 Pa和5 Pa。动叶动作过程中，滑块、连杆和转轴部分的连接件产生磨损，会造成部分动叶角位移量发生变化，动叶角度不一致，引发风机振动。
（2）润滑油和控制油的油压不稳定。润滑油压升高，控制油压波动频繁，均会导致风机动叶调节不稳定，引风机出现较大振动。
（3）酸腐蚀造成动叶质量不平衡。
（4）超低排放改造，烟气系统增容。增加了烟气系统阻力和承受的轴向力。
（5）机组负荷高、燃煤水分大、灰分高、烟气量大，增加了轴向力。
（6）A、B引风机的安装位置不同。1A引风机、2B引风机均安装在外侧，离烟囱距离更运，阻力和承受的轴向力也相应增加，在电流相等情况下，其出口风压较对侧低一些。运行结果表明，1A引风机、2B引风机振动均早于同一台炉的另一台引风机。
（7）引风机选型偏大，机组在低负荷运行时两台引风机均在低效率点运行，容易发生风机喘振或失速。引风机电机的额定电流为551 A，机组带一半负荷时，电流仅为184 A。
（8）安装和检修质量问题。机组大修期间，并未重视引风机X、Y向振动已经略微增大的问题，未及时返厂检修。
（9）设备质量问题。三台风机因振动大停运后检查，轴承箱焊缝出现裂纹，且裂纹位置基本一致。动叶调节的滑块均出现裂纹。采用同样引风机的2家同类型火电厂也均出现了引风机振动大和返厂检修的情况。
4 运行优化和改进措施
运行优化和改进措施包括：
（1）返厂检修，对引风机壳体加装翼形筒，进行加固；
（2）加强引风机检修质量管理，对重点部位，例如滑块等，定期探伤检查。
（3）适当增加引风机自动调节的炉膛负压变动范围。
（4）根据机组负荷计划曲线，负荷低于190 MW且时间超过6小时以上，应采取单侧风机运行方式，以减少两台引风机均在低效率区间运行时间。
（5）监视引风机润滑油和控制油油压的波动。对引风机油站定期保养和滤油，减少因滤网堵塞造成油压波动。
（6）运行调整优化，减少同一台机组的两台引风机的电机电流偏差和出口烟气压力偏差，保证两台引风机做功均匀。
5 结论
分析亚临界燃煤火力发电机组引风机故障损坏的现象和振动增大的原因，揭示不同因素对引风机振动的影响规律。结果表明：
（1）引风机振动大的直接原因包括轴承内圈跑套、主轴轴承箱磨损、轴承损坏，滑块开裂损坏，连杆、转轴磨损，芯轴弯曲超标，个别动叶发生了角位移量，轴承箱和后法兰配合处磨损, 叶轮外壳裂纹，气封件不严，后导叶及陶瓷片防磨层损坏等。
（2）引风机返厂检修内容包括加固叶轮外壳，更换滑块，更换轴承，更换芯轴，补焊轴承箱磨损处，焊接法兰和加工车削轴承座法兰孔等。
（3）引风机振动大和损坏的运行影响因素包括设备质量问题，安装和检修质量问题，引风机动叶自动投入频繁动作，润滑油和控制油的油压不稳定，动叶酸腐蚀，超低排放改造增加了轴向力，机组负荷高、燃煤水分大、灰分高、烟气量大增加了轴向力，AB两台引风机的安装位置不同，引风机选型偏大。
（4）引风机运行优化和改进措施包括壳体加固，定期探伤检查滑块等重点部位，适当增加引风机自动调节的炉膛负压变动范围，低负荷下采取单台引风机运行方式，监视引风机润滑油和控制油油压的波动，减少AB两台引风机的电机电流偏差和出口烟气压力偏差。
参考文献
[1] 王洋,贺筝,刘静然,毛杰誉,赵俊杰.1000 MW超超临界汽轮机轴承振动高分析与运行优化[J].电力设备,2016,(22):203,205.
[2] 项连清,陈黎勇,李文,叶华浩,赵思嘉,赵俊杰.1000 MW超超临界汽轮机整体效率与内效率实时计算模型[J].汽轮机技术,2017,59(2):97-100,155.
[3]包海斌,陆海涛,张营日,刘德刚,瞿炜峰,赵俊杰.超低排放改造和风道优化对引风机功耗的影响[J].电力设备,2017,(4):269-270.
[4]温翔宇,陈笔,徐志兵,李洪山,赵俊杰.1000 MW超超临界火力发电机组深度节能技术分析[J].工程技术,2016,(7):191-192.
论文作者:胡伟,胡剑刚,吴豪,周健,赵俊杰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/22
标签：引风机论文; 机组论文; 轴承论文; 油压论文; 滑块论文; 烟气论文; 磨损论文; 《防护工程》2017年第21期论文;