| 風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的常見故障分析及其處理方法 | ||
 風(fēng)機(jī)是一種將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送氣體、給予氣體能量的機(jī)械，它是火電廠中不可少的機(jī)械設(shè)備，主要有送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)和排粉機(jī)等，消耗電能約占發(fā)電廠發(fā)電量的1．5％～3．0％。在火電廠的實(shí)際運(yùn)行中，風(fēng)機(jī)，特別是引風(fēng)機(jī)由于運(yùn)行條件較惡劣，故障率較高，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，引風(fēng)機(jī)平均每年發(fā)生故障為2次，送風(fēng)機(jī)平均每年發(fā)生故障為0．4次，從而導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)或減負(fù)荷運(yùn)行。因此，迅速判斷風(fēng)機(jī)運(yùn)行中故障產(chǎn)生的原因，采取得力措施解決是發(fā)電廠連續(xù)安全運(yùn)行的保障。雖然風(fēng)機(jī)的故障類型繁多，原因也很復(fù)雜，但根據(jù)調(diào)查電廠實(shí)際運(yùn)行中風(fēng)機(jī)故障較多的是：軸承振動(dòng)、軸承溫度高、動(dòng)葉卡澀、保護(hù)裝置誤動(dòng)。 1 風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)超標(biāo) 風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)是運(yùn)行中常見的故障，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)會(huì)引起軸承和葉片損壞、螺栓松動(dòng)、機(jī)殼和風(fēng)道損壞等故障，嚴(yán)重危及風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)超標(biāo)的原因較多，如能針對(duì)不同的現(xiàn)象分析原因采取恰當(dāng)?shù)奶幚磙k法，往往能起到事半功倍的效果。 1．1 不停爐處理葉片非工作面積灰引起風(fēng)機(jī)振動(dòng) 這類缺陷常見于鍋爐引風(fēng)機(jī)，現(xiàn)象主要表現(xiàn)為風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動(dòng)突然上升。這是因?yàn)楫?dāng)氣體進(jìn)入葉輪時(shí)，與旋轉(zhuǎn)的葉片工作面存在一定的角度，根據(jù)流體力學(xué)原理，氣體在葉片的非工作面一定有旋渦產(chǎn)生，于是氣體中的灰粒由于旋渦作用會(huì)慢慢地沉積在非工作面上。機(jī)翼型的葉片最易積灰。當(dāng)積灰達(dá)到一定的重量時(shí)由于葉輪旋轉(zhuǎn)離心力的作用將一部分大塊的積灰甩出葉輪。由于各葉片上的積灰不可能完全均勻一致，聚集或可甩走的灰塊時(shí)間不一定同步，結(jié)果因?yàn)槿~片的積灰不均勻?qū)е氯~輪質(zhì)量分布不平衡，從而使風(fēng)機(jī)振動(dòng)增大。 在這種情況下，通常只需把葉片上的積灰鏟除，葉輪又將重新達(dá)到平衡，從而減少風(fēng)機(jī)的振動(dòng)。在實(shí)際工作中，通常的處理方法是臨時(shí)停爐后打開風(fēng)機(jī)機(jī)殼的人孔門，檢修人員進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)清除葉輪上的積灰。這樣不僅環(huán)境惡劣，存在不安全因素，而且造成機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)，檢修時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。經(jīng)過研究，提出了一個(gè)經(jīng)實(shí)際證明行之有效的處理方法。如圖1所示，在機(jī)殼喉舌處（A點(diǎn)，徑向?qū)χ~輪）加裝一排噴嘴（4～5個(gè)），將噴嘴調(diào)成不同角度。噴嘴與沖灰水泵相連，將沖灰水作為沖洗積灰的動(dòng)力介質(zhì)，降低負(fù)荷后停單側(cè)風(fēng)機(jī)，在停風(fēng)機(jī)的瞬間迅速打開閥門，利用葉輪的慣性作用噴洗葉片上的非工作面，打開在機(jī)殼底部加裝的閥門將沖灰水排走。這樣就實(shí)現(xiàn)了不停爐而處理風(fēng)機(jī)振動(dòng)的目的。用沖灰水作清灰的介質(zhì)，和用蒸汽和壓縮空氣相比，具有對(duì)噴嘴結(jié)構(gòu)要求低、清灰范圍大、效果好、對(duì)葉片磨損小等優(yōu)點(diǎn)。 1．2 不停爐處理葉片磨損引起的振動(dòng) 磨損是風(fēng)機(jī)中最常見的現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動(dòng)緩慢上升，一般是由于葉片磨損，平衡破壞后造成的。此時(shí)處理風(fēng)機(jī)振動(dòng)的問題一般是在停爐后做動(dòng)平衡。根據(jù)風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)，經(jīng)過多次實(shí)踐，總結(jié)了以下可在不停爐的情況下對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)工作。 1）在機(jī)殼喉舌徑向?qū)χ~輪處（如圖1）加裝一個(gè)手孔門，因?yàn)榇颂庪x葉輪外圓邊緣距離最近，只有200 mm多，人站在風(fēng)機(jī)外面，用手可以進(jìn)行內(nèi)部操 作。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的情況下手孔門關(guān)閉。 2）振動(dòng)發(fā)生后將風(fēng)機(jī)停下（單側(cè)停風(fēng)機(jī)），將手孔門打開，在機(jī)殼外對(duì)葉輪進(jìn)行試加重量。 3）找完平衡后，計(jì)算應(yīng)加的重量和位置，對(duì)葉輪進(jìn)行焊接工作。在實(shí)際工作中，用三點(diǎn)法找動(dòng)平衡較為簡(jiǎn)單方便。試加重量的計(jì)算公式為 P＜＝250×A0×G／D（3000／n）2（g） 為了盡快找到應(yīng)加的重量和位置，應(yīng)根據(jù)平時(shí)的數(shù)據(jù)多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，Y4－73－11－22D的風(fēng)機(jī)振動(dòng)0．10mm時(shí)不平衡重量為2000 g；M5－29－11－18D的排粉機(jī)振動(dòng)0．10mm時(shí)不平衡重量120g；軸流ASN2125／1250型引風(fēng)機(jī)振動(dòng)為0．10 mm時(shí)不平衡重量只有80 g左右。為了達(dá)到不停爐處理葉片磨損引起的振動(dòng)問題的目的，平時(shí)須加強(qiáng)對(duì)風(fēng)門擋板的維護(hù)，減少風(fēng)門擋板的漏風(fēng)，在單側(cè)風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)能防止熱風(fēng)從停運(yùn)的送風(fēng)機(jī)處漏出以維持良好的工作環(huán)境。 1．3 空預(yù)器的腐蝕導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)間斷性超標(biāo) 這種情況通常發(fā)生在燃油鍋爐上。燃油鍋爐引風(fēng)機(jī)前一般沒有電除塵，煙、風(fēng)道較短，空預(yù)器的波紋板和定位板由于低溫腐蝕，波紋板腐蝕成小薄鋼片，小薄鋼片隨煙氣一起直接打擊在風(fēng)機(jī)葉片上，一方面造成風(fēng)機(jī)的受迫振動(dòng)，另一方面一些小薄鋼片鑲嵌在葉片上，由于葉片的動(dòng)不平衡使風(fēng)機(jī)振動(dòng)。這種現(xiàn)象是筆者在長(zhǎng)期的實(shí)際生產(chǎn)中觀察到的結(jié)果。處理方法是及時(shí)更換腐蝕的波紋板，采用方法防止空預(yù)器的低溫腐蝕，提高排煙溫度和進(jìn)風(fēng)溫度（一般應(yīng)高于60℃以避開露點(diǎn)），波紋板也可使用耐腐蝕的考登鋼或金屬搪瓷。 1．4 風(fēng)道系統(tǒng)振動(dòng)導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的振動(dòng) 煙、風(fēng)道的振動(dòng)通常會(huì)引起風(fēng)機(jī)的受迫振動(dòng)。這是生產(chǎn)中容易出現(xiàn)而又容易忽視的情況。風(fēng)機(jī)出口擴(kuò)散筒隨負(fù)荷的增大，進(jìn)、出風(fēng)量增大，振動(dòng)也會(huì)隨之改變，而一般擴(kuò)散筒的下部只有4個(gè)支點(diǎn)，如圖2所示，另一邊的接頭石棉帆布是軟接頭，這樣一來整個(gè)擴(kuò)散筒的60％重量是懸吊受力。從圖中可以看出軸承座的振動(dòng)直接與擴(kuò)散筒有關(guān)，故負(fù)荷越大，軸承產(chǎn)生振動(dòng)越大。針對(duì)這種狀況，在擴(kuò)散筒出口端下面增加一個(gè)活支點(diǎn)（如圖3），可升可降可移動(dòng)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，只需微調(diào)該支點(diǎn)，即可消除振動(dòng)。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐效果非常顯著。該種情況在風(fēng)道較短的情況下更容易出現(xiàn)。 1．5 動(dòng)、靜部分相碰引起風(fēng)機(jī)振動(dòng) 在生產(chǎn)實(shí)際中引起動(dòng)、靜部分相碰的主要原因： （1）葉輪和進(jìn)風(fēng)口（集流器）不在同一軸線上。 （2）運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)后進(jìn)風(fēng)口損壞、變形。 （3）葉輪松動(dòng)使葉輪晃動(dòng)度大。 （4）軸與軸承松動(dòng)。 （5）軸承損壞。 （6）主軸彎曲。 根據(jù)不同情況采取不同的處理方法。引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)的原因很多，其它如連軸器中心偏差大、基礎(chǔ)或機(jī)座剛性不夠、原動(dòng)機(jī)振動(dòng)引起等等，有時(shí)是多方面的原因造成的結(jié)果。實(shí)際工作中應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，多積累數(shù)據(jù)，掌握設(shè)備的狀態(tài)，摸清設(shè)備劣化的規(guī)律，出現(xiàn)問題就能有的放矢地采取相應(yīng)措施解決。 2 軸承溫度高 風(fēng)機(jī)軸承溫度異常升高的原因有三類：潤(rùn)滑不良、冷卻不夠、軸承異常。離心式風(fēng)機(jī)軸承置于風(fēng)機(jī)外，若是由于軸承疲勞磨損出現(xiàn)脫皮、麻坑、間隙增大引起的溫度升高，一般可以通過聽軸承聲音和測(cè)量振動(dòng)等方法來判斷，如是潤(rùn)滑不良、冷卻不夠的原因則是較容易判斷的。而軸流風(fēng)機(jī)的軸承集中于軸承箱內(nèi)，置于進(jìn)氣室的下方，當(dāng)發(fā)生軸承溫度高時(shí)，由于風(fēng)機(jī)在運(yùn)行，很難判斷是軸承有問題還是潤(rùn)滑、冷卻的問題。實(shí)際工作中應(yīng)先從以下幾個(gè)方面解決問題。 （1）加油是否恰當(dāng)。應(yīng)當(dāng)按照定期工作的要求給軸承箱加油。軸承加油后有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)溫度高的情況，主要是加油過多。這時(shí)現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升，到達(dá)某點(diǎn)后（一般在比正常運(yùn)行溫度高10℃～15℃左右）就會(huì)維持不變，然后會(huì)逐漸下降。 ?。?）冷卻風(fēng)機(jī)小，冷卻風(fēng)量不足。引風(fēng)機(jī)處的煙溫在120℃～140℃，軸承箱如果沒有有效的冷卻，軸承溫度會(huì)升高。比較簡(jiǎn)單同時(shí)又節(jié)約廠用電的解決方法是在輪轂側(cè)軸承設(shè)置壓縮空氣冷卻。當(dāng)溫度低時(shí)可以不開啟壓縮空氣冷卻，溫度高時(shí)開啟壓縮空氣冷卻。 ?。?）確認(rèn)不存在上述問題后再檢查軸承箱。 3 動(dòng)葉卡澀 軸流風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)是通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑閥改變液壓缸兩側(cè)油壓差實(shí)現(xiàn)的。在軸流風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)葉調(diào)節(jié)困難或完全不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象通常會(huì)認(rèn)為是風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)故障和輪轂內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)損壞等。但在實(shí)際中通常是另外一種原因：在風(fēng)機(jī)動(dòng)葉片和輪轂之間有一定的空隙以實(shí)現(xiàn)動(dòng)葉角度的調(diào)節(jié)，但不完全燃燒造成碳垢或灰塵堵塞空隙造成動(dòng)葉調(diào)節(jié)困難。動(dòng)葉卡澀的現(xiàn)象在燃油鍋爐和采用水膜除塵的鍋爐比較普遍，解決的措施主要有 （1）盡量使燃油或煤燃燒充分，減少碳黑，適當(dāng)提高排煙溫度和進(jìn)風(fēng)溫度，避免煙氣中的硫在空預(yù)器中的結(jié)露。 （2）在葉輪進(jìn)口設(shè)置蒸汽吹掃管道，當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)對(duì)葉輪進(jìn)行清掃，保持葉輪清潔，蒸汽壓力＜＝0．2MPa，溫度＜＝200℃。 ?。?）適時(shí)調(diào)整動(dòng)葉開度，防止葉片長(zhǎng)時(shí)間在一個(gè)開度造成結(jié)垢，風(fēng)機(jī)停運(yùn)后動(dòng)葉應(yīng)間斷地在0～55°活動(dòng)。 （4）經(jīng)常檢查動(dòng)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，適當(dāng)加潤(rùn)滑油。 4 旋轉(zhuǎn)失速和喘振 旋轉(zhuǎn)失速是氣流沖角達(dá)到臨界值附近時(shí)，氣流會(huì)離開葉片凸面，發(fā)生邊界層分離從而產(chǎn)生大量區(qū)域的渦流造成風(fēng)機(jī)風(fēng)壓下降的現(xiàn)象。喘振是由于風(fēng)機(jī)處在不穩(wěn)定的工作區(qū)運(yùn)行出現(xiàn)流量、風(fēng)壓大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象。這兩種不正常工況是不同的，但是它們又有一定的關(guān)系。風(fēng)機(jī)在喘振時(shí)一般會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，但旋轉(zhuǎn)失速的發(fā)生只決定于葉輪本身結(jié)構(gòu)性能、氣流情況等因素，與風(fēng)煙道系統(tǒng)的容量和形狀無關(guān)，喘振則風(fēng)機(jī)本身與風(fēng)煙道都有關(guān)系。旋轉(zhuǎn)失速用失速探針來檢測(cè)，喘振用U形管取樣，兩者都是壓差信號(hào)驅(qū)動(dòng)差壓開關(guān)報(bào)警或跳機(jī)。但在實(shí)際運(yùn)行中有兩種原因使差壓開關(guān)容易出現(xiàn)誤動(dòng)作：1）煙氣中的灰塵堵塞失速探針的測(cè)量孔和U形管容易堵塞；2）現(xiàn)場(chǎng)條件振動(dòng)大。該保護(hù)的可靠性較差。由于風(fēng)機(jī)發(fā)生旋轉(zhuǎn)失速和喘振時(shí)，爐膛風(fēng)壓和風(fēng)機(jī)振動(dòng)都會(huì)發(fā)生較大的變化，在風(fēng)機(jī)調(diào)試時(shí)通過動(dòng)葉安裝角度的改變使風(fēng)機(jī)正常工作點(diǎn)遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的不穩(wěn)定區(qū)，隨著目前風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)制造水平的提高，可以將風(fēng)機(jī)跳閘保護(hù)中喘振保護(hù)取消，改為“發(fā)訊”，當(dāng)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)失速或喘振信號(hào)后運(yùn)行人員通過調(diào)節(jié)動(dòng)葉開度使風(fēng)機(jī)脫離旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)或喘振區(qū)而保持風(fēng)機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，從而減少風(fēng)機(jī)的意外停運(yùn)。 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