摘要:文中闡述了電廠(chǎng)鍋爐風(fēng)機(jī)運(yùn)行中軸承振動(dòng)、軸承升溫、葉片磨損、動(dòng)葉卡澀、旋轉(zhuǎn)失速和喘振等故障的幾種原因，提出了已被實(shí)踐證明行之有效的處理方法。
　　關(guān)鍵詞:電廠(chǎng)鍋爐風(fēng)機(jī);軸承振動(dòng);動(dòng)葉;喘振;問(wèn)題處理
　　1引言
　　鍋爐風(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(chǎng)中必不可少的機(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)等，消耗電能約占發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電量的1.5%~3.0%。在火電廠(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行中，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，采取得力措施是發(fā)電廠(chǎng)連續(xù)安全運(yùn)行的保障。[l]
　　2風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)
　　風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)是運(yùn)行中常見(jiàn)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)、及時(shí)的處理辦法，往往能起到事半功倍的效果。[2]
　　2.1地腳螺栓折斷引起振動(dòng)
　　這類(lèi)缺陷檢查時(shí)，軸承箱油位油溫均正常，冷卻水通暢，異常響聲主要來(lái)自葉輪。雖然軸承箱墊鐵有微動(dòng)跡象，但不見(jiàn)墊鐵滑出。發(fā)現(xiàn)此類(lèi)缺陷應(yīng)及時(shí)聯(lián)系維護(hù)單位更換螺栓。
　　2.2不停爐處理葉片非工作面積灰引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)
　　這類(lèi)缺陷常見(jiàn)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)人葉輪時(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。
　　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(kāi)風(fēng)機(jī)機(jī)殼的人孔門(mén)，檢修人員進(jìn)人機(jī)殼內(nèi)清除葉輪上的積灰。
　　2.3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(jiàn)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(wèn)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(guò)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。[3]
　　(1)在機(jī)殼喉舌徑向?qū)χ�葉輪處(如圖2)加裝一個(gè)手孔門(mén)，因?yàn)榇颂庪x葉輪外圓邊緣距離最近，只有200mm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(mén)關(guān)閉。
　　(2)振動(dòng)發(fā)生后將風(fēng)機(jī)停下(降低負(fù)荷后，單側(cè)停風(fēng)機(jī))，將手孔門(mén)打開(kāi)，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。
　　
　　2不停爐處理葉片磨損動(dòng)平衡
　　為了達(dá)到不停爐處理葉片磨損引起的振動(dòng)問(wèn)題的目的，平時(shí)須加強(qiáng)對(duì)風(fēng)門(mén)擋板的維護(hù)，減少風(fēng)門(mén)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。
　　2.4空預(yù)器的腐蝕導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)間斷性超標(biāo)
　　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)平衡破壞使風(fēng)機(jī)振動(dòng)。處理方法是及時(shí)更換腐蝕的波紋板，采用得力措施防止空預(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(kāi)露點(diǎn))，波紋板也可使用耐腐蝕的考登鋼或金屬搪瓷。
　　2.5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3)，另一邊的接頭石棉帆布是軟接頭，這樣一來(lái)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4)，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(guò)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)。[4]
　　
　　圖3一般擴(kuò)散筒支點(diǎn)圖
　　
　　圖4改進(jìn)后擴(kuò)散筒支點(diǎn)圖
　　2.6動(dòng)、靜部分相碰引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)
　　在實(shí)際生產(chǎn)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(xiàn)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，其它如聯(lián)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。
　　3軸承溫度高
　　風(fēng)機(jī)軸承溫度異常升高的原因有三類(lèi)：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(guò)聽(tīng)軸承聲音和測(cè)量振動(dòng)等方法來(lái)判斷，實(shí)際工作中應(yīng)先從以下幾個(gè)方面解決問(wèn)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(guò)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。
　　(2)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(méi)有有效的冷卻，軸承溫度會(huì)升高。當(dāng)軸承冷卻風(fēng)機(jī)故障時(shí)應(yīng)及時(shí)切換至備用冷卻風(fēng)機(jī)
　　(3)確認(rèn)不存在上述問(wèn)題后再檢查軸承箱。
　　4葉片磨損
　　葉片磨損的大致原因有:從氣體動(dòng)力學(xué)的角度分析，當(dāng)風(fēng)機(jī)工作在非設(shè)計(jì)工況狀態(tài)時(shí)，葉輪葉道內(nèi)的實(shí)際進(jìn)氣方向與葉片進(jìn)口處圓弧的切線(xiàn)方向不一致，形成較大的進(jìn)氣沖角。這樣氣流中的塵粒對(duì)葉片進(jìn)口端的邊緣產(chǎn)生嚴(yán)重的沖刷磨損，氣流與塵粒在葉道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5所示。另外，引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口配備的除塵器是旋風(fēng)式除塵器，除塵器本身的除塵效果比較好。如不能及時(shí)清除除塵器下部的積塵，積塵容易被引風(fēng)機(jī)吸人，當(dāng)粉塵微粒在氣流帶動(dòng)下，沖向葉片入口邊緣，就象銼刀銼削葉片一樣，加劇了葉片的磨損。其次葉片材料和焊縫的硬度不夠，當(dāng)粉塵微粒的硬度較高時(shí)，就加劇了葉片的沖刷磨損。
　　
　　圖5葉道內(nèi)進(jìn)氣沖角及氣體與塵粒軌跡
　　解決的措施主要有:
　　(l)減小引風(fēng)機(jī)的排氣阻力，使引風(fēng)機(jī)工作在設(shè)計(jì)工況狀態(tài)。使進(jìn)葉道的氣流方向接近葉片進(jìn)口圓弧的切線(xiàn)方向。
　　(2)加強(qiáng)除塵器下部的積塵清理，降低煙氣中的含塵量。
　　(3)改造引風(fēng)機(jī)葉輪，延長(zhǎng)使用壽命，改機(jī)翼后彎葉片為單板后彎葉片，這樣雖然會(huì)增大電機(jī)負(fù)荷，但可以避免在葉片磨損后內(nèi)部積塵不均而破壞平衡，適當(dāng)延長(zhǎng)葉輪的使用壽命。同時(shí)葉片材料用硬度較高的鋼，提高葉片的耐磨性。
　　5動(dòng)葉卡澀
　　軸流風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)是通過(guò)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。動(dòng)葉卡澀的現(xiàn)象比較普遍，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)適時(shí)調(diào)整動(dòng)葉開(kāi)度，防止葉片長(zhǎng)時(shí)間停在一個(gè)開(kāi)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。范圍內(nèi)活動(dòng)。
　　(3)經(jīng)常檢查動(dòng)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，適當(dāng)加潤(rùn)滑油。
　　6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(kāi)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。旋轉(zhuǎn)失速用失速探針來(lái)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(kāi)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(kāi)關(guān)容易出現(xiàn)誤動(dòng)作:(l)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)失速和船振時(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(guò)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(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)葉開(kāi)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)。
　　7結(jié)束語(yǔ)
　　隨著電廠(chǎng)風(fēng)機(jī)的效率和可靠性也在不斷提升，但風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)用中故障的情況仍較多，完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)、做好定期維護(hù)工作是提高風(fēng)機(jī)可靠性的關(guān)鍵，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不同的故障采用針對(duì)性的方法進(jìn)行處理，對(duì)減少風(fēng)機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)也非常重要。
　　參考文獻(xiàn):
　　[1]黃生琪，周菊華.風(fēng)機(jī)故障判斷并處理.[J]電站輔機(jī)，2006，(2).
　　[2]邱歸成.鍋爐引風(fēng)機(jī)故障分析及處理.[J]流體機(jī)械，2007，(6).
　　[3]羅輝，胡艷.鍋爐風(fēng)機(jī)運(yùn)行中應(yīng)主要監(jiān)視哪些方面及故障排除.[J]化工管理，2004.
　　[4]錢(qián)小文.一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障診斷與處理.[J]風(fēng)機(jī)技術(shù)，2005，(6).