锅炉引风机振动异常原因分析及处理

锅炉引风机振动异常原因分析及处理

杜小军

(大唐陕西发电有限公司渭河热电厂陕西咸阳712085)

摘要：文章针对某电厂锅炉引风机垂直振动异常的状况，通过试验、测量采集数据，分析探讨了造成风机运行过程中振动偏大的原因，并采取了相应措施进行消除，取得了良好效果。

关键词：引风机；振动；分析；消除

0引言

引风机是锅炉主要辅机中运行风险较大的重要设备之一，其中静叶调节轴流式引风机在大容量机组中应用比较广泛。本文阐述了某电厂引风机运行过程中振动异常的情况，通过排除法查找振动的真正原因，最终消除了风机的异常振动。

1设备概况

该电厂装机容量为2×300MW，风烟系统采用微负压平衡通风方式，每台锅炉配有两台成都电力机械厂生产的AN23e6（V13）型静叶调节轴流式引风机。引风机设计性能参数见表1。

表1引风机设计性能参数

风机振动报警定值为4.6mm/s；风机振动跳机定值为7.1mm/s。

2振动概况

机组经C修启机后，1A引风机垂直振动异常，振动值由检修前的最大2.5mm/s左右上升至4.0mm/s以上，接近该型号引风机的设定报警值4.6mm/s。对比1B引风机，两台风机在表盘指示开度相同的情况下，1A引风机电流明显偏大，比1B引风机电流偏大约10A左右。

3原因分析及处理措施

风机振动大的潜在原因【1】主要有以下几个方面：

3.1系统阻力过大

由于回转式空气预热器长期运行，容易积灰，严重时堵灰，并且电除尘器出口和引风机入口烟道存在设计缺陷，系统管路阻力增加流量减小，是系统管路特性曲线变陡，工作点落入喘振区，导致引风机振动。

3.2叶片材料存在质量问题

叶片材料为16MnR防磨材料，设计叶片材料存在质量问题是引风机振动大甚至叶片断裂的主要原因。

3.3动不平衡

由于烟道、叶片积灰，破坏了风机动平衡；由于引风机长期运行，出现风机零部件松脱或损坏，调节导销松脱等情况，破坏了风机动平衡。

由于该引风机振动异常情况的出现为突发现象，风机入口烟道设计原因基本排除。同时风机刚刚检修过，烟道、叶片积灰及叶片断裂问题可能性不大。为了进一步查找原因，电厂人员从以下几个方面进行了分析处理。

4处理过程

4.1风机振动频谱分析

4.1.1振动测试

风机振动测试测点和DCS测点基本一致。

4.1.2测试结果

通过振动频谱分析，垂直方向主要振动频率为432Hz，同时216Hz以及648Hz频率成分幅值也较大，水平方向主要为218Hz频率成分，有些工况下432Hz频率幅值也较大。

该风机额定转速为1000转/分，为静叶可调风机，静叶数13片。对于该风机出现的高频振动，通过计算轴承故障频率，和实测风机故障频率不相符，因此可以排除轴承故障。

4.2在线风机静叶执行机构标定

4.2.1执行器标定

A引风机静叶执行机构标定前，先检查执行机构连杆连接正确与否，机组负荷保持稳定，同时标定现场随时保持与主机控制台的联系。

执行器标定过程中运行值班员就地监视操作，就地与远程加强联系，同时严密监视引风机电流变化情况，监盘人员同时加强炉膛负压监视，稳定机组负荷，发现异常情况时立即终止标定操作并恢复设备原运行方式。

4.2.2标定结果

A风机静叶执行器标定完成恢复正常运行后，较标定前振动无明显变化，同时A引风机电流在开度相同的情况下，比较B引风机仍然偏大，较标定前变化不大。因此判定A引风机与静叶执行器不存在问题。

4.3风机热态性能试验

4.3.1热态试验

引风机热态试验中对以下数据进行测量：风机流量、风机进出口静压、风机进出口温度、大气压力、电动机输入功率、记录锅炉有关运行参数，按DCS系统有关画面上显示的数据实时记录。

引风机热态试验期间机组负荷分别安排在机组正常运行时的（增压风机运行）300MW（工况1）、220MW（工况2）、153MW（工况3）以及增压风机旁路开启时的（增压风机停运）202MW（工况4）四个负荷工况。试验时引风机热态试验详细的试验数据换算至设计参数结果见表2。

表2引风机热态试验数据计算表

4.3.2性能试验结果分析

将引风机热态试验主要结果与性能曲线对应值进行分析比较，见表3。

表3引风机热态试验主要结果与性能曲线值比较

注1：该值均为实测压力换算至风机设计密度下的值。

注2：该值为风机实测运行点画在其性能曲线上对应值，见图。

引风机运行的性能曲线及设计参数位置

由表3中的试验数据可以看出：

叶片角度：风机就地静叶角度与性能曲线上的对应角度存在极大偏差，尤其是在高负荷时角度偏差最大在30o，此时表盘显示风机静叶已经全开，但曲线对应角度仅在0度左右（设计最大开度为30o）。造成这种情况的主要原因有以下几个方面：

1）风机就地静叶开度被人为限位，通过对比分析发现表盘显示叶片100%全开时，风机设计曲线对应叶片开度仅在0度，而电厂当前引风机的设计最大开度在30度；

2）风机不同静叶的实际调节可能不同步。

风机效率:引风机实测效率与曲线设计效率相比明显偏低，最大偏差高负荷时高达20%左右。主要原因可能是风机部件安装不标准（如叶片机壳间隙过大）或者叶片调节不同步，导致风机实际运行效率较低。也不排除风机本身实际运行性能低于其设计曲线性能的可能性。

综上所述，现有引风机的实际性能与其设计性能存在较大偏差。决定在停机检修时，对风机进行详细检查，尤其是对风机静叶对位进行详细核查，确保风机最大开度能达到其设计的最大开度30度。

4.3.3处理措施

机组停运检修期间，对A引风机进行解体检查，发现2片静叶叶片发生偏移，与其他叶片位置不同步，通过叶片重新调整，并对该风机所有叶片进行角度核对后恢复。静叶叶片调整后风机投入运行，风机垂直振动值降至2.5mm/s左右。

5结论

通过分析引起引风机振动的潜在原因，并从风机振动频谱分析、在线风机静叶执行机构调整、风机性能试验测试等方面进行排查，最终确定风机振动异常原因为风机叶片调节不同步。停机检修期间将风机叶片重新调整标定后，运行正常。

参考文献:

[1]卢国亮锅炉引风机运行中常见故障原因分析及其处理［J］。科学论坛。2010（26）：96。