發(fā)電廠增壓風機振動處理

1、 發(fā)電廠增壓風機振動處理 張衛(wèi)軍 張學延/ 西安熱工研究院有限公司 古世軍/ 國電靖遠發(fā)電有限公司摘要：簡介了脫硫車間增壓風機投運兩年后出現的振動情況和處理過程，對故障進行了分析診斷，最后通過檢修發(fā)現液壓機構連接部位的潤滑油干涸，重新加注潤滑油后振動得以徹底消除。關鍵詞：動葉可調軸流式通風機；振動；診斷中圖分類號：TH432.1 文獻標識碼：B文章編號：1006-8155（2008）03-0078-03Treatment of Vibration in Booster Fan for Power PlantAbstract: This paper specifies in brief the

2、vibration status occurred after two years running of booster fan in desulphurization shop and treatment process. The fault is analyzed and diagnosed. Finally, the lubricating oil in connection parts of hydraulic mechanism has been found drying up during inspection. Then vibration phenomenon is thoro

3、ughly eliminated after injecting lubricating oil. Key words: adjustable blade axial-flow fan; vibration; diagnose0 引言動葉可調式風機通過動葉片開度調節(jié)通流能力，動葉開度由葉輪輪轂內的調節(jié)機構通過推拉部件推動動葉片轉動，從而調節(jié)通流面積。正常情況下，各個葉片均勻開啟，轉動角度是相同的，轉子的平衡狀態(tài)不會發(fā)生改變，但如果某個葉片的開啟不均勻，也就是說轉動角度不一致的話，可能對轉子的平衡狀態(tài)造成破壞。本文通過對重慶電廠脫硫車間增壓風機振動的處理，歸納這種振動故障的特點和判斷方法。1 振

4、動分析重慶電廠兩臺鍋爐合用一臺軸流式增壓風機（圖1）脫硫，由丹麥Hersteller公司生產，2000年10月投運，額定轉速600r/min，由功率3500kW的電動機驅動。制造廠提供的振動標準為1.4mm/s以下合格，超過1.4mm/s報警，超過3.5mm/s停機。圖1 軸系結構示意圖增壓風機振動自2002年開始增大?，F場實測主要是基頻成分，所以最初一直按照單純的平衡問題處理。但每次通過平衡降低振動后，僅能運行有限一段時間，又會出現振動。兩年內多次調整平衡，平衡過程中也出現異常現象。1.1 2003年的平衡情況風機投產初期，振動烈度值1.2mm/s左右（靠近風機葉輪軸承垂直振動，下同），20

5、02年7開始逐漸增大，并超過3.0mm/s，偶爾還會超過3.5mm/s。2003年2月，制造廠對風機解體檢查，然后進行動平衡。其后振動維持在2.2mm/s左右。但2003年8月振動又升到2.73.0mm/s，并頻繁出現振動大跳閘的情況。收稿日期：2007-10-08 西安市 7100322003年平衡了兩次，第一次在8月，平衡后運行2個月，10月再次出現振動（達到停機值），接著又進行一次平衡，一直穩(wěn)定運行。從2003年平衡的情況來看，平衡質量的分布沒有規(guī)律，兩次加重角度相差90（表1）。表1 2003年動平衡情況（基頻）序 號日期加重/ g（）動葉開度/%位移值/mm（）烈度/（mm/s）01

6、2/80101543022.87113/812508534292680.84225/1010051548472281.241.2 2004年平衡情況2004年5月6日，振動又突然增至3.5mm/s以上停機。5月10日加裝振動測點測試，發(fā)現振動小了許多，剛定速1.0mm/s左右，增加煙氣流量和動葉開度，振動基本上保持在1.61.7mm/s左右（表2序0）。連續(xù)觀察數小時，振動穩(wěn)定?？紤]到振動還有降低的余地，決定再次調整平衡。參考以前加重數據，計算加重800 g90。因為平衡塊位置安裝錯誤，實加807g275，加重位置相反，開機后振動增大，這在意料之中（表2序1）。按照加重效果計算，方向應該調整到

7、90（和第一次計算值相同）。出乎預料的是，調整加重位置后振動非但沒有降低，反而有所增大（表2序2）。這種異?，F象說明不是單純的平衡問題。表2 2004年動平衡情況（基頻）序號日期平衡狀況/ g（）動葉開度/%煙氣流量/（nm3/s）位移值/mm（）烈度值/（mm/s）010/5037445712781.60110/5807275403711082732.06210/595090414731853492.58312/5083266412/5109718047422292610.92因為計算數據異常，可能存在其他因素影響平衡，因此拆掉這一次的平衡質量重新測量原始振動。從測量數據來看，振動基本恢復到

8、原始值，啟動兩次，情況基本相同。有意識地連續(xù)運行十幾個小時觀察，振動基本穩(wěn)定（表2序3）。從觀察情況看，振動大體是穩(wěn)定的，因此決定再次平衡。2004年5月12日，加重1097g180，振動降到了1.2mm/s左右（表2序 4）。2 故障分析診斷很長一段時間一直把增壓風機的振動故障當作單純平衡問題，因為每次平衡都是有效果的，可以連續(xù)運行一段時間。但是從2004年平衡出現的異?，F象來看，懷疑存在深層次的原因。從平衡過程來看，平衡的難度也是越來越大。該風機振動的特點歸納為：（1）主要是基頻成分，即與轉速同步的成分；（2）動葉開度改變，振動有時會有一定變化，一般動葉開度從040，幅值變化40mm，相位

9、變化30 40；（3）振動往往出現在工況大幅度變化的時候。例如從一臺鍋爐運行轉變?yōu)閮膳_鍋爐運行，或者由兩臺鍋爐轉變?yōu)橐慌_鍋爐運行；（4）出現振動的時候，停機后立即開機，振動會比較大；如果停機一段時間后開機，振動一般會降下來；（5）隨著動葉開度的變化，有時振動會突變。例如2003年10月25日，動葉開度從45變化到47，振動從105mm190突變?yōu)?68mm234；2004年5月11日，調整動葉開度過程中，振動從90mm313突變?yōu)?85mm350。正常情況下，活動部件應該同時發(fā)生位移，因此對葉輪來說，總是處于相對平衡的位置。但是如果某個活動部件在某個位置出現卡澀或者位移不暢，而其它部件正常位移

10、的話，可能對整個葉輪的平衡狀況造成影響?？S機出現，反映振動的出現也沒有必然的規(guī)律。從結構上看，可能出現卡澀的部位有兩個：一是動葉（動葉可調）；二是葉輪內部的液壓執(zhí)行機構。在這種假設的前提下，可以解釋該風機出現的振動現象：（1）振動是基頻成分，會突然增大，振動幅值和相位突變說明轉子平衡狀態(tài)發(fā)生突變，也就是說葉輪的質量分布在瞬間發(fā)生了變化，能夠產生這種質量突然變化的只能是活動部件；（2）由于振動大跳機以后，如果停機時間比較短，再啟動振動一般都比較大。但如果停機時間比較長，再啟動振動有可能減?。?振動大停機時間短，卡澀部位尚未疏通恢復，再啟動振動還會大。長時間停機后，液壓機構壓力消失，可能使卡澀

11、部位逐漸疏通，再啟動振動會比較小；（3）振動出現在鍋爐負荷大幅變化的時候，一般從一臺爐運行變?yōu)閮膳_爐運行，或者從兩臺爐運行變?yōu)橐慌_爐運行的時候。因為負荷變化，即流量和動葉開度發(fā)生變化，這種現象正說明故障出現在與內部執(zhí)行機構有關的操作中；（4）從最近的兩次平衡情況來看，加重是相互抵消的。部件卡澀引起平衡狀態(tài)變化，經過一段時間的連續(xù)運行，或者動葉的反復開啟，卡澀的部位已經得到疏通，以前所加的平衡變成了不平衡。該風機一直存在一種現象，每次啟動剛定速，振動一般都比較大，瞬間振動會很快回落。實際上啟動時，都是先開進氣擋板，后開排氣擋板，所以存在這樣的一個過程：在進氣擋板開啟以后，排氣擋板開啟之前，煙氣聚

12、集在風筒內無處排放，這樣聚集的煙氣對動葉片造成一定反作用力。此時葉片沒有統(tǒng)一開啟，所以在煙氣推力作用下，某些葉片開度可能發(fā)生變化，這種開度變化是不均勻的，這樣葉輪會產生一定的不平衡量。等排氣擋板開啟之后，煙氣排岀，對葉片的推力減小，開度變化的葉片又恢復到正常位置，葉片開度不均勻產生的不平衡量消失，振動又恢復。這種現象說明，葉片不均勻開啟產生的不平衡量是可以引起振動的變化的。為了驗證這一點，進行了試驗：第一次啟動時先開進氣擋板，后開排氣擋板，剛定速的瞬間最大振動為2.06mm/s；第二次啟動先開了50的排氣擋板，后開進氣擋板，剛定速最大振動為1.4mm/s。通過上述分析，該風機轉動部件可能存在部件卡澀的情況，可能出現卡澀的部件是動葉片和液壓推拉機構。當時的建議是：（1）如果再出現振動，可以通過平衡加以改善；（2）有機會要停機檢查，重點位置是葉片和推拉執(zhí)行機構，注意檢查卡澀的部件。3 檢修情況2004年增壓風機安排了一次檢修，葉片轉動部分沒有異常，但是液壓執(zhí)行機構的傳動部件中，有一個部位的潤滑油完全干涸。通常，對于動葉可調式風機，由液壓機構通過連桿推動動葉轉動，達到改變動葉開度的目的，連桿之間靠潤滑油以保證轉動自由，如果某些連桿出現轉動卡澀，勢必會引起動葉不均勻轉動。檢修中對這個位置重點進行了處理，重新加注潤滑油。2004年檢修以后，已經運行了兩年多的