浅谈双级动叶可调轴流风机振动分析及解决措施

浅谈双级动叶可调轴流风机振动分析及解决措施

陈欣

（成都电力机械厂610045）

摘要：双级动叶可调轴流风机广泛用于电厂火电燃煤机组一次风机和引风机，其通过液压调节系统来改变叶轮动叶片的工作角度，以满足烟风系统流量和压力的变化需求。本文从引起风机振动的各种因素出发，逐步分析，找出引起风机振动的原因，并采取相应的预防措施。

关键词：动叶可调轴流风机；振动；原因分析.

一、引言

动叶可调轴流风机一般由转子（叶轮、叶片、主轴承装配和液压调节系统）、供油装置、测量仪表、钢结构件（风机机壳、进气箱、扩压器）、消声器和隔声装置等组成，是电站风机的常用选择之一。双级动叶可调轴流风机因采用两级叶轮，压力一般是单级动叶可调轴承风机的2倍，其主轴内置一根芯轴连接两级叶轮，通过油站驱动液压调节系统，保持两级叶轮开度的同步性，广泛应用于电厂火电燃煤机组一次风机和引风机，具有流量大、压力高，高效区宽的特点。

二、引风机工作原理

引风机主要用来维持炉膛压力，形成流动烟气，将烟气排除。一般布置在锅炉后部，电除尘出口，脱硫系统入口。随着国家节能减排政策实施，多数电厂取消增压风机，实现引、增合一的联合引风机，联合引风机的工作特点是流量大、压力高，一般采用单级静叶可调风机或双级动叶可调轴流风机。某电厂采用成都电力机械厂生产的双级动叶可调轴流风机作为引风机.

风机的组成部分为：进气箱、集流器、导叶、叶轮、一级叶片、二级叶片、主轴承装配、扩压器、密封冷却风机等。当风机叶轮旋转时，气体被叶轮轴向吸入和压出，在叶片的推挤作用下而获得能量，然后经后导叶整流后沿轴向流出，再经过扩压器使大量动压转换成静压以克服系统阻力。

三，问题提出

2013年7月12日，某电厂3号炉检修后运行，振动一直保持在水平1.8m/s，垂直0.8mm/s左右，运行情况良好。2013年12月运行时发现，其水平振动值逐步增加至4.0～5.1mm/s，垂直振动2.1mm/s。2014年4月3日运行时发现在振动又有持续增大的趋势，水平振动5.2—6.5mm/s，垂直振动2.1—2.5mm/s。

为从根本上解决问题，减少因风机故障而造成的经济损失，本文从引起风机振动的各种因素出发，逐步分析，找出引起风机振动的原因。并制定相应的预防措施，从而可大大减少风机发生故障的概率。

四、振动原因分析

一、可能引起振动的因素及相关预防措施

1，引起振动一般原因有：

（1）、螺栓松动

轴承箱与机壳之间螺栓连接松动或地脚螺栓连接松动都会引剧烈的强迫共振现象，将大大加剧风机的振动，振动以径向分量为大，其频率通常是转子转速的奇数倍，

常用的预防措施是：定期检查，及紧固松动的螺栓连接。

（2）、转子质量不平衡

叶片因长期使用灰尘积淀过多、磨损等，都会引起转子质量不平衡。主要表现在振动以水平振动为大，垂直振动较小，振幅与转速成正比关系，振动频率与转速相同。

2，主要的预防措施是：

a、在检修时，对风机进行找正，根据叶片磨损情况定期做动平衡。

b、利用每次停炉的机会，及时清理叶片表面的积灰。

3、轴承问题

轴承由于长期使用、润滑不良而引起磨损、锈蚀、脱皮剥落，异物进入或轴承箱的间隙不合标准等，对轴承造成损害后，轴承在运行过程中将会产生高频振动，呈现出振速高、振幅小的特点，且稳定性较差，使用频谱分析技术可以较好判断出轴承的损坏程度及位置。

常用的预防措施是：

a、根据产品使用说明建立轴承寿命台帐，以便在轴承到达使用寿命后及时更换轴承。

b、定期更换润滑油、检查油质、检查是否有异物进入轴承。

C、振动大时进行频谱分析，建立轴承故障频率档案。

6、叶片与机壳触碰

叶片与机壳触碰主要是由于风机构件间的热胀冷缩、叶片或机壳的变形。其特点是振动为自激振动，与转速无关，并伴随有摩擦音。

此类振动的预防措施是：在检修时，检修人员应充分考虑部件的热胀冷缩等因素，根据实际情况测量并调整叶片与机壳等静止部件间的间隙，以达到消除此类振动的目的。

4、联轴器问题

联轴器问题主要是在风机安装时，风机与电机轴不同心，未考虑位移补偿，其振动幅值与负载有关，在重负载时，振动较大。

此类振动在风机与电机轴重新找正后即可解决。

5、机壳刚度不足

在风机机壳刚度差的位置，随着风机的运行，其在承受风压、温度（机壳内外温差）等载荷作用下，会使机壳发生变形，从而使其偏设计参数，造成机壳某些部位的刚度不足。

在风机运行过程如果发现机壳的刚度不足，应在风机停机检修时对机壳进行加强。

6、查找3炉引风机振动原因

根据风机运行情况及相关检修经验，在查找风机振动原因时，先列出以下几个怀疑点及排除因素。

（1）、风机机壳振动较大，怀疑地脚螺栓处坚固力不够或者机壳刚度不足。

（2）、由现场仪器测试可以看出振动频率与转速频率（±10%）基本相同，怀疑转子可能存在质量不平衡现象。

（3）、由2014年1月份负荷与振动数据（表2）可知，振动与随负荷的变化不大，由此可基本排除联轴器不同心的问题。

4、通过听、摸和测振未发现机有摩擦音，由此可排除叶片与机壳相触碰的情况。

5、在测振时未发现有持续高频振动存在，但仍不能完全排除轴承问题，需在停机后进行检查。

6、风机出口挡板开口正常，从而排除了由于挡板开口过小而引发振动的可能。

6、解决方案

对3A引风机停机进行检查，发现叶片磨损非常严重，如图1，基本确定风机振动由于叶片磨损严重导致的转子质量不平衡引起，现场重新做动平衡，风机振动值恢复至水平2.4mm/s，垂直1.5mm/s，后因叶片磨损严重不利于安全运行，紧急采购备件叶片进行更换，更换后运行风机振动一直低于2.0mm/s。

经查机组运行历史记录发现，在2013年11月-2014年1月期间，机组除尘器布袋损坏较为严重，烟气含尘量较高，此为叶片磨损进而导致风机振动的主要原因。

7、结论

在此次风机问题解决后，定期按照预防措施对风机进行维护与检查，至今风机运行状况良好，未再出现风机振动过大的情况。

参考文献

[1]王永义.风机运行中常见故障原因分析[J].甘肃科技纵横.2007（04）

[2]陈桂昌.锅炉引风机振动原因分析及改进[J].河南化工.2000（02）

陈欣，1985.9.30，男，汉族，热能与动力专业，本科学历，单位名称：成都电力机械厂。