针对某耐高温轴流排风机的振动故障,对其故障特征和原因进行描述;通过现场测试、分析,阐明了引起振动故障的原因;通过现场对振动故障原因进行检查,并对故障进行处理,终经过现场动平衡的方法,将该风机的振动降至优良水平,保证发电设备的安全稳定运行。
随着机组容量的增加,引风机作为火力发电厂的重要辅机设备,其耐高温轴流排风机运行性能直接影响着机组的安全
耐高温轴流排风机
针对某耐高温轴流排风机的振动故障,对其故障特征和原因进行描述;通过现场测试、分析,阐明了引起振动故障的原因;通过现场对振动故障原因进行检查,并对故障进行处理,终经过现场动平衡的方法,将该风机的振动降至优良水平,保证发电设备的安全稳定运行。
随着机组容量的增加,引风机作为火力发电厂的重要辅机设备,其耐高温轴流排风机运行性能直接影响着机组的安全稳定与经济性运行。近年来,双级动叶可调轴流式引风机具备着流量调节范围宽、运行、率运行范围宽、调峰能力优等特点,在大容量火力发电机组上得到广泛的应用。当耐高温轴流排风机内部流场复杂时,会产生紊流和气流,从而使旋转风机的性能下降。本文针对某超临界600 MW 锅炉引风机振动故障原因进行分析处理,为其他火力发电厂出现类似问题提供参考。
耐高温轴流排风机主要由进汽室、集流器、双级动叶、导叶、扩压管、动叶调节机构等部件构成。双级叶轮布置在轴承箱两端,引风机转子和电动机转子之间由一根空心长轴连接,在电动机转子及引风机转子侧分别由一个膜片式联轴器与空心长轴连接。在谷底温度变化过程中,耐高温轴流排风机通风后谷底较低温度是由于与冷空气的密切接触,提高了通风冷却效果。电动机分别由两个支持轴承和一个推力轴承支撑,双级轴流引风机的支撑方式为:两个支撑转子的滑动轴承,两个支撑轮毂的滚珠轴承和两个平衡轴向推力的角接触球轴承。
(1)当导叶数减少时,随着导叶数的增加,耐高温轴流排风机的性能优于风机。采用21个导叶的方案3是较佳方案,有效地提高了总压效率。同时,改造后的轴功率略有增加,方案3的功耗有所增加。
(2)当流场数据加载到固体区域表面时,叶片的应力、总变形和固有频率基本不变。离心力对叶片的强度和振动起着决定性作用,而空气动力对其影响不大。叶片的工作转速远一阶临界转速,不会发生共振。
(3)综合考虑方案3风机性能、轴功率、强度、振动分析结果,减少一套导叶,也可降低设计制造成本。由此可见,减径导叶方案3对实际生产和改造具有一定的参考意义。叶尖间隙对动轴流风机实际失速线的影响。
结果表明,耐高温轴流排风机叶顶间隙过大,使风机实际失速线与理论失速线有较大偏差。实际失速线向下移动,同时会造成较大的负效率偏差。详细描述了试验过程,分析了操作点在性能曲线上的位置。04kwH谷仓机械通风技术规程中地笼冷却通风单位能耗t,略高于风扇式轴流风机低速通风单位能耗。后通过接近失速试验确定风机的实际失速线位置。通过引入相关系数,研究了叶尖间隙与失速点压力偏差、效率偏差的关系。耐高温轴流排风机叶顶间隙与失速点的相对压力偏差相关系数为-0.99,即叶顶间隙越大,实际失速线与理论失速线的偏差越严重,实际失速点的负压偏差越严重。同时,叶顶间隙与效率偏差的相关系数为-0.93,即叶顶间隙越大,负效率偏差越大。
耐高温轴流排风机振动也是电厂轴流风机运行中的常见故障。当风机振动达到一定水平时,会导致叶片和轴承不同程度的损坏,或螺钉松动。如果风机振动严重,也会影响风机的安全使用。风机振动主要由叶片非工作面振动引起。重新调整后,两台引风机的就地机械指示基本相同,但DCS引风机2b开度比2a开度大13%,风机停运后,风机上盖和全行程运行动叶无异常,故液压缸为N。这种振动在锅炉引风机中经常发生。造成这种现象的主要原因是,当进入叶片时,气流和叶片的工作面有一定的角度。当角度超过某一临界值时,非工作面就会出现气流漩涡。此时,气流携带的灰尘将缓慢积聚在非工作面上。而耐高温轴流排风机叶片的形状是翼型,这种类型的叶片容易积灰,当积灰量达到一定量时,在离心力的作用下,大部分的灰尘会被甩出叶轮。而由于粉尘是被动抛出的,其它地方的抛出时间不同,数量不均匀,会导致整个叶轮的质量都是粉尘,破坏了原有的质量平衡,使机组的振动增大。
在解决耐高温轴流排风机旋转失速和喘振的过程中,应采取以下四种措施。首先,要让有关人员了解和掌握轴流风机的特点,并根据实际情况启动和停止运行。在轴流风机运行阶段,应采取措施避免出现喘振区和失速运行。二是对空气预热器密封装置进行了有效的改进。在63Hz处降噪量约30dB,通过治理前后噪声的A计权测量值对比,治理后耐高温轴流排风机进风口噪声降噪量为27dB(A)。大量的调查研究表明,用搪瓷代替空气预热器的低温受热面,可以有效地改善其腐蚀性,同时也可以排放粉尘,减少漏风。因此,在改进空气预热器密封装置的过程中,可以用搪瓷代替空气预热器内的低温受热面。三是改善耐高温轴流排风机叶片形状。制造时应使用更多的耐腐蚀材料。第四,在轴流风机运行过程中,必须定期进行维护和试验,这样可以大大避免轴流风机的一些重大事故,也可以在发生一些小事故时及时修理和抢修。


耐高温轴流排风机叶片断裂的主要原因是叶片两侧受力不平衡。在解决这一问题的过程中,首先要提高风机叶片的质量。在叶片设计和制造过程中,必须非常仔细地选择原材料,选用耐腐蚀性和耐压性强的原材料。为解决风机叶片断裂问题,应尽量避免失速或喘振。由于轴流风机长期处于失速状态,容易引起叶片断裂,也会对主要设备部件造成不同程度的损坏。整个实验耐高温轴流排风机通风运行中采用的风机型轴流式小功率风机采用缓慢间歇通风方式。解决轴承温度高的问题主要有三种策略:一是合理使用润滑油和润滑剂,降低轴承温度。每台耐高温轴流排风机所需的润滑油和润滑剂的数量是不同的,所以在使用过程中必须根据实际情况加以利用。润滑油不能用得太少或太多,否则会导致轴承温度过高。二是加强引风机的冷却。有效的方法是在轴承两侧安装压缩空气冷却装置。如果温度较