动叶可调式轴流风机动叶卡涩原因分析及处理

动叶可调式轴流风机动叶卡涩原因分析及处理

高志育

(华能陕西秦岭发电有限公司陕西省华阴市714206)

摘要：动叶可调式轴流风机运行的可靠性对电厂正常安全经济运行至关重要。掌握动叶可调式轴流风机的工作原理，并在实际工作中分析出现的问题并解决，总结经验教训，有利于提高风机运行的稳定性。

关键词：动叶可调式轴流风机；叶片卡涩；处理

1背景与设备简介

秦岭发电厂有2台660MW在网运行燃煤机组，#7、#8锅炉为东方锅炉集团公司引进日立技术生产制造的超临界变压直流本生型锅炉，其型号为DG2141/25.4-Ⅱ6型，采用单炉膛，一次中间再热，尾部双烟道结构。一次风机为双级动叶可调轴流式，风烟系统采用两台动叶可调轴流式送风机和引风机平衡通风，其中一次风机、送风机、引风机均为成都电力机械厂生产制造，引进德国KKK公司AP系列动叶可调轴流通风机专有技术。其中近年来一次风机在运行过程中多次发生调节机构故障，被迫降出力处理，严重影响机组的安全性。通过对多次现场故障原因进行分析，结合动叶调节机构工作原理以及其他同类型电厂的常见故障处理情况，提出动叶可调轴流风机的动叶调节机构的故障处理方法及防范措施，降低动叶调节风机叶片卡涩的故障率，提高动叶可调风机的运行可靠性。

2原因分析及处理方案

动叶可调风机叶片运行中改变角度原理是根据负荷变化情况，由自动控制系统发出指令通过电动执行器带动一整套的动叶调节机构动作，从而达到改变叶片角度的目的。动叶调整机构由机械部分和液压部分组成，机械部分包括电动执行器、调节拐臂、配重块、拉叉及轮毂内部叶片转动机构。风机出现叶片卡涩后可以从以下方面进行原因分析及处理。

2.1电动执行器及调节机构

2.1.1执行器故障排查

电动执行器布置在风机外侧，是最容易检查判断的设备。风机运行中可以用槽钢或角铁把电动执行器与调节机构之间的连接臂焊接固定至风机壳体或基座上，保证叶片固定不动，脱开连接臂与执行器之间的连接螺栓。动作一下执行器，看执行器是否运转正常，如不正常，则需更换电动执行机构。脱开电动执行器之前应先记录下原电动执行器的开度，以便于更换执行器后风机叶片开度对位。

2.1.2外部叶片调节机构故障排查

在判断电动执行机构无故障后，风机停运，开启液压油泵，如液压油压力、流量正常，检查动叶调节机构。检查拉叉部位是否有卡涩，拉叉固定螺栓是否有松脱后卡涩现象，如无异常，则松开拉叉与旋转油封连接的螺栓，脱开调节臂与电动执行机构的连接螺栓，保持调节机构自由，手动上下拉动调节臂，如调节机构传动轴卡涩，则调节机构内的调节轴承损坏，需更换调节臂轴承；如调节臂上下拉动正常，调节机构轴不动，需检查调节臂与调节机构传动轴之间的顶死是否松动。

2.2液压系统

2.2.1液压系统原理

液压系统如图2所示，主要由旋转油封、调节滑阀、液压缸及附属液压油站系统组成。

1-拉叉2-旋转油封3-拉叉接头4-限位螺栓5-调节阀阀芯6-调节臀部7-错油孔8-错油孔9-弹簧10-活塞11-液压缸缸体12-诅油孔13-液压缸连接盘14-调节盘15-滑动衬套16-旋转油封连接螺栓17-端盖18-连接螺栓19-调节阀阀体20-风机机壳21-连接螺栓

其中，旋转油封的作用是将高压油、回油、泄露油引出或引入旋转的缸体。旋转油封由芯轴和固外壳体组成，其中芯轴在滚动轴承的支撑下高速旋转，精度高，但是内部泄漏油量不能太大，否则在长期运行中，无法达到足够的冷却油量，导致滚动轴承温度过高，旋转油封损坏。调节滑阀为负遮盖换向阀。在动叶静止的状态下，进油路常开，而回油路常关，泄露油路常开；负遮盖调节方式使回油路有一很小的漏油量，以保证有一定的回油来循环冷却液压缸。在动叶静止状态下，液压油的油压维持在3~4Mpa。进口的液压缸可以保证在滑阀生产中直接进行倒角，保证泄露油量。液压缸缸体内部的结构为一个上下腔面积不等的差动缸，中间为活塞和活塞杆组成的整体。送风机、一次风机的液压缸上下腔面积比为1∶2，增压风机液压缸上下腔面积比为2∶1。

液压缸的工作原理：动叶保持不动（平衡状态）时，叶片无调节，此时阀芯的位置使进油孔与小腔接通，回油孔关闭，但是回油孔处缺口有一倒角，以保证有一定的泄露油进行循环冷却和维持正常工作油压。正常工作油压由回油孔处的倒角大小来决定，一般都是在3～4MPa左右；叶片开启时，电动执行机构带动拉叉及旋转油封、调节阀杆向左拉，此时进油孔与小腔接通，回油孔与大腔接通，小腔进油，大腔回油，活塞维持固定不动，导致缸体向左侧大腔侧移动，叶片开启，由于活塞杆与活塞是整体，缸体的移动也带动活塞杆移动，叶片开至指定开度后，调节滑阀与调节滑阀的相对位置回到平衡位置；叶片关闭时，执行机构带动拉叉向右压，此时进油孔与大、小腔接通，进油孔全部关闭，大、小腔都进油，由于大腔处的活塞表面积大，所以大腔膨胀，带动缸体向右移动，从而叶片往关方向走，缸体带动活塞杆向右走，使活塞杆与调节滑阀的相对位置回到平衡位置。

2.2.2液压系统检查

系统送电，开启油泵，检查油压、油位是否正常，如油位下降较快，应检查油管是否有破损泄漏，导致液压缸压力达不到驱动压力，无法开关叶片；如油位无异常，动作叶片开关，液压油压力较低，且液压缸速度明显滞后于伺服电机速度，应检查液压油泵出口溢流阀，检查溢流阀的设定压力是否过低，一般溢流阀设定压力为10Mpa。如溢流阀压力设定过低，溢流阀动作，液压油溢流至油箱内，调节油压无法达到液压缸驱动油压，调节力矩不够，导致叶片无法打开；如液压油压力过高及流量低，则可以判断调节机构液压系统故障，主要检查旋转油封、液压缸及调节滑阀，旋转油封是否泄漏，液压缸是否泄漏或卡涩，调节滑阀是否变形，其中液压油缸一般不易于损坏，常见故障为缸体内密封及滑阀密封件老化，导致液压缸漏油泄压；调节滑阀阀杆较细，且阀杆外表面与液压缸活塞杆内表面配合精细度较高，配合间隙在0~0.02mm之间，在拆卸过程中也应注意保护，暴力拆卸容易使阀杆弯曲度超标、配合面损坏，导致叶片无法正常调节。近几年我公司多次出现一次风机动叶反应迟缓、卡涩现象。遇到紧急情况时，如没有备品，对于电厂生产运营造成很大的影响。而且液压缸内部的检修并不复杂，主要是更换密封件及缸体内部清理，但液压缸的主要部件调节滑阀的加工精度为液压缸的最主要技术核心，调节滑阀常见的缺陷为滑阀杆磨损超标，阀杆与活塞杆内孔配合间隙要保证在0.02mm左右，由于国内的机加工水平达不到要求的配合间隙精度，导致液压油从阀杆与活塞杆之间的配合间隙内泄露出去，导致液压缸漏油量过大，液压缸出力不足。随着国内机加工水平的提高，进口液压缸在国内也可以进行维修，更换缸体密封件，滑阀杆磨损处进行凃镀后人工研磨至0.02mm的配合间隙，并在安装后现场对调节滑阀回油孔处孔壁进行倒角，保证液压缸的正常泄露油量及油压。

结束语

轴流风机的效率曲线近似呈现椭圆面，风机运行的高效区域范围大。动叶可调式轴流风机在运行中可以通过改变叶片的角度来调节风机的性能与出力，运行控制方便，风机节能效果好，通过总结分析动叶可调风机常见的故障并加强维护，可以使其长周期安全经济运行。

参考文献:

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