工业锅炉引风机振动原因分析与处理方法

工业锅炉引风机振动原因分析与处理方法

程雨

东莞雀巢有限公司广东东莞523000

摘要：工业锅炉引风机是热电厂生产中的重要设备，它能否安全、正常运行，关系到锅炉是否能够长期稳定运行。由于引风机的工作环境十分恶劣，因此造成故障发生的几率非常高。本文结合具体实例，简要介绍了锅炉引风机的故障现象，对造成引风机振动故障的主要原因进行分析排查，并对此提出了处理方法。

关键词：锅炉；引风机振动；原因分析；处理

引言

引风机属于通过输入和转化机械能，从而增加气体压力和排送气体的一种机械，是锅炉的重要辅助设备。而引风机在实际使用过程中，由于各方面的原因，致使风机振动加剧，不仅导致设备损坏，严重时还会造成重大的设备事故，给企业的安全管理、生产组织以及效益等带来较大的影响。因此，对引风机的振动故障原因进行具体分析，并制定行之有效的处理方法，以彻底克服和解决引风机的振动问题，进而保证锅炉的稳定运行，具有重要意义。本文主要就对工业锅炉引风机振动原因分析与处理方法进行探讨。

1故障现象

某公司投建了锅炉烟气除尘脱硫脱硝项目，从而烟气风阻增大，需提高风机风压。更换成QAY-5D-21.5D型锅炉引风机，流量165174m3/h，压力7000Pa，无负荷单机试车运行发现当风机调节门开度在50%-60%之间，电流逐步接近额定电流35.5A，风机传动组振动值最高达到0.223mm，风机机壳及烟道大幅度振动，噪音过大，电机侧振动正常。当风机调节门开度超过60%，风机传动组振动值逐步正常，噪音减轻，机壳及烟道振动减小。

根据对锅炉引风机运行当中出现的故障看出，风机振动一般归纳为以下几方面：（1）由基础不牢、连接坚固不够、支承动刚度不足引起振动；（2）风机转速接近临界转速产生的共振；（3）气流不稳定，调节挡板开度不一致、挡板销子脱落或损失严重引起；（4）轴承本身损坏或轴承装配不良；（5）部件松动引起的冲击力；（6）联轴器故障、转子不同心、不平直和轴径本身不圆；（7）转子不平衡量产生的离心力；（8）电机轴承故障。

排除法分别对以上8方面进行试验数据分析对比发现有可能因气流不稳定，调节挡板开度不一致、挡板销子脱落或损失严重引起的风机振动。联系厂家技术售后人员，经厂家技术人员对现场判断，怀疑风机调节门开度在50%-60%之间，使风机气流产生共振，导致振动情况。按照厂家人员指导在风机入口喇叭口处增加导流板（图1），使风机在进风的过程中，风向均匀一致，不会发生紊乱，消除风机气流产生的共振。工作完成后，开始试机，现场测振值结果稍有改变，机壳及烟道振动幅度仍偏大，调节门开度达到60%以上，电机额定电流超标（35.5A），无法满足锅炉生产负荷要求。

图1风机结构图

2原因分析及处理

2.1振动原因分析

从振动情况看，一般都发生在更换轴承或转子2个月后。每次检修都发现叶片腐蚀，磨损或积灰严重，造成转子不平衡而产生振动。积灰原因主要是除尘器来水比较复杂，容易在除尘器溢流处结垢堵塞造成除尘器布水不均，造成后段带水引起叶片积灰，这种振动在初期只有采取清理积灰来解决。由于除尘水里含有腐蚀性介质严重的腐蚀及细水颗粒产生的磨损，从根本上破坏了转子的平衡，这样只有报废，对于腐蚀不严重的转子送回厂家进行重新校正。

2.2采取的措施

（1）改造除尘器，控制后段带水。由于除尘水源复杂，造成溢流槽堵塞。采取改变水源，强力疏通水槽，对于不能疏通的溢流口采取改变进水方式，在不停炉的情况下对除尘器进行改造，由原来的敞开折流进水改为封闭式直流进水。

（2）在叶轮上现场测试配重找平衡。对于叶轮的腐蚀和磨损，重新进行现场测振配重。根据转子的最大振动和叶轮的直径，选择确定试块后，用“三点配重法”对转子进行测振，通过重力和振值的关系，用三角形内接圆法确定试块位置。

风机厂家技术人员根据试验结果初步采取对风机风量的进行现场测试，通过曲线图（图2）和风机测试原始数据表（表1）得出：由于脱硫系统未投入运行，整体锅炉引风系统阻力远低于设计值，引风机运行状态偏离设计状态较远，造成风机在低效率区运行，即达到同样风量的情况下，目前风机所需轴功率大于设计值，这也是造成目前现场风机在调节门未满开的情况下，配套电机电流达到额定电流的原因，风机振动与此无关。

经过多方面排查研讨，怀疑问题点出现在风机的出入口直径及叶轮直径不不成比例，原风机QAY-1A№19.5D流量165174m3/h，压力5118Pa，入口直径Φ1200mm；更换后风QAY-5D-21.5D流量165174m3/h，压力7000Pa，入口直径Φ1800mm。通过以上数据看出，更换后的风机入口直径变大，叶轮直径变大，风机压力变大，然而风机出口直径不变，经与风机厂家技术人员分析，原因有可能是更换后的风机入口直径变大、压力增多、出口直径不变，使进风量及流速过大，出风量及流速小，引起机壳内的风量增多产生涡流，致使风机机壳振动。

为了验证上述推测，风机厂家技术人员建议先缩小风机入口直径，现场把原入口直径Φ1800mm改成Φ1600mm，随后进行试车，在逐步调大调节门开度发现风机传动组振动值、机壳及烟道振动明显降低，噪音变小。由此得出，QAY-5D-21.5D型锅炉风机振动过大的原因是风机入口直径过大引起的，通过进一步的试验论证使风机入口直径处于优化值Φ1200mm，已达到风机正常运行。

3总结

总而言之，非正常振动是引风机隐患的最显著表现，也是事故发生的先兆，因此应对振动过大原因进行分析，制定针对性的处理方法，消除引风机振源。通过本文的研究发现引风机的振动是由引风机入口直径过大引起的，因此这就要求风机在今后的改造设计过程中，不仅要考虑风机的流量、压力、功率、转速、等参数，通过生产运行负荷，还需要考虑风机进出口直径与风机叶轮直径的比例关系，以避免因风量、风速、风压引起的涡流效应，造成风机大幅度振动，从而有效确保机组长期安全稳定运行。

参考文献：

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