动叶可调式轴流风机振动原因分析及预防措施制定

动叶可调式轴流风机振动原因分析及预防措施制定

王霄霄

国家电投河南公司沁阳发电分公司 河南沁阳 454550

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摘要：针对某火电厂2号机组停运3个月后再次启动一次风机后出现的风机振动大的问题，通过对振动原因进行排查，发现了是由于风机动叶长期未进行活动，部分风机动叶根部生锈发生卡涩，最终导致调节芯轴弯曲，转子不对中产生振动。提出机组长期停运应定期进行动叶开关活动，风机转子定期盘动，做好停运设备定期保养工作，防止部件生锈卡涩造成振动变大。

关键词：风机；振动；定期工作

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0引言

轴流式一次风机作为大型火电机组的主要锅炉辅机设备，主要承担着为锅炉燃烧输送煤粉的作用，其运行状况的好坏对电厂的安全与经济有着重大影响。风机运行过程中如果发生振动，不仅会损坏设备，严重时还会导致锅炉灭火、机组停运，因此一次风机的正常稳定运行对保证机组的安全稳定运行至关重要。本文针对某电厂一次风机振动大产生的原因展开分析，并从定期工作方面提出预防措施，保证一次风机的安全运行。

1设备概况

河南某电厂2×1000MW机组，锅炉型号DG3063.81/29.3-Ⅱ1型超超临界参数、变压直流、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架、对冲燃烧方式，锅炉。一次风机由成都电力机械厂生产的GU24036-112型动叶可调轴流式风机。该风机

的主要工作原理为：由系统管道流入风机的气流经进气箱改变方向，经整流罩收敛加速后流向叶轮，电动机动力通过叶轮叶片对气流作功，叶片的工作角度可无级调节，由此改变风量、风压，满足工况变化需求；流经叶轮后的气流为螺旋运动，经后导叶导流为轴向流入扩压器，在扩压器内气体的大部分动能转化成静压能，再流至系统满足运行要求，从而完成风机出力的工作过程［1］。一次风机的主要技术参数及极限运行参数如表1、表2。

表1 风机主要技术参数

表2风机极限运行参数

2 存在问题

某电厂2号机组2020年1月11日通过机组168试运后停机备用，至2020年5月份计划启动机组进行保养工作，2020年5月6日进行机组启动前阀门活动试验过程中，发现2号一次风机动叶执行机构开至20%开度后卡涩，检修人员到现场打开芯筒人孔门对伺服阀执行机构连杆进行检查，发现连杆断裂，如图1

图1

    2020年5月13日该电厂启动2号锅炉1号一次风机过程中，DCS显示风机振动偏大，水平振动5.8mm/s,垂直振动3.7mm/s，较正常值明显偏大，就地检查地脚螺栓无松动，测量信号完好，停运该风机后吊开风机上机体，活动动叶发现一级叶片有7片叶片漂移，如图2，进一步解体检查发现调节机构芯轴肉眼可见弯曲，如3。

图2 图3

3 原因分析

打开一次风机上盖后检查发现部分叶片密封腔室有板结的积灰以及铁锈,密封环处缺少油脂,叶柄轴衬与叶柄盘间有沉积灰垢,叶柄圆盘锈蚀，发生卡涩。

分析其原因可能为该厂2号机组从2020年1月11日通过168后开始停运，至2020年5月份历时4个月，一次风机未进行保养，也未进行轴系盘动及动叶活动等工作，空气中的细小粉尘颗粒从风机入口落入风机本体与湿空气结合板结，位于一级上半部分的7个叶片较其他叶片更具备粉尘沉积条件，粉尘进入叶柄处间隙内发生板结从而造成这部分叶片卡涩，而风机动叶活动是靠主轴内置一根芯轴连接两级叶轮,由油站驱动液压调节系统,保持两级叶轮开度的同步性, 在5月13日1号一次风机进行的动叶活动试验中，二级叶轮动叶活动正常，一级叶轮部分叶片卡涩，芯轴受到较大的压应力，发生了弯曲，从而造成了转子中心偏移，离心力增大，振动变大的现象。

4 处理及改进措施

检修人员将2号锅炉1、2号一次风机动叶片进行进行拆卸，将叶柄轴生锈打磨后涂抹二硫化钼锂基 （MOBIL3#），并更换变形芯轴，回装完成后，振动正常。

4.1 机组长期停备措施

优化定期工作计划，确保重要设备定期活动，提高停备期设备的可靠性。机组停运1-6个月的，对于主轴承、伺服马达和油站，至少每个星期运行油站30分钟，反复开关动叶几次；每月至少一次对叶轮盘车数圈，避免主轴承露出润滑油面的部位因结露产生锈蚀而缩短使用寿命；检查动叶和轮毂间隙之间的污垢，若硫或盐雾污染严重，拆卸动叶进行清洁维护［1］。机组启动前24h,打开人孔门确认风机叶片同步,无卡涩现象。

4.2 机组检修期间措施

风机叶片全部拆除后进行彻底清理,密封片用 煤油浸泡或更换。检修完成复装前对叶柄密封片涂 抹高温润滑油脂, 防止水汽进入叶柄轴衬与叶柄盘间而发生锈蚀。系统复装后及时恢复润滑油系统运行,完成冷态调试后风机恢复备用。机组启动前24 h,打开人孔门确认风机叶片同步,无卡涩现象。

［2］

6 结论与建议

轴流风机一旦发生叶片漂移，严重影响锅炉运行安全性与经济性，必须停运进行风机叶片校正，否则发生失速，将造成更多的叶片漂移。若风机振动频率达到固有频率，风机动叶将有可能被折断［3］ 。为提高设备的可靠性，应开展设备的定期试转与定期保养。对于停备期大型设备如风机、汽轮机等不具备试转条件的，应当对其辅助系统进行定期试运，通过此方式来防止关键零部件锈蚀、卡涩的造成设备启动异常。机组停备期间定期工作的制定，应该根据厂家说明书为指导，突出重点有针对性的进行，例如轴流风机停运后应定期进行检查，保证动叶定期全开、全关活动一次。其次，当风机开盖检查时，应将叶片及其根部用松动喷剂清理干净，确保每片叶片能微微晃动，避免叶片卡死，进而造成风机停运事故。

参  考  文  献

[1] 成都电力设备厂：AP系列动叶可调轴流式通风机产品使用说明书[R] 2017.05.11WJ-1

[2] 刘恩生,周新刚:双级动叶可调轴流引风机卡涩原因分析与改进[J] 华电技术2018, 40(2) 51-73

[3] 唐忠顺，王海秀:600MW机组双级轴流引风机叶片漂移事故分析与处理[J]  风机技术 2017, 59(3)  70-72

作者简介：

王霄霄（1987年-），男，河南洛阳人，大学本儿科，工程师，从事燃煤火力发电机组锅炉运行方面的工作。

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