引風(fēng)機(jī)電機(jī)軸肩碰磨問題分析及處理

張書齊

（廣東省珠三角電力工程技術(shù)有限公司，廣東 江門529228）

1 設(shè)備簡介

臺(tái)電B廠引風(fēng)機(jī)為成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的AN42e6靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速595r／min，全壓6302.7Pa，風(fēng)機(jī)效率85.8%。其電機(jī)采用上海電機(jī)廠生產(chǎn)的 YKS1000－10，功率6400kW，電壓6kV，轉(zhuǎn)速595r／min。6A引風(fēng)機(jī)電機(jī)在2012年10月份進(jìn)行過一次檢查A修。

2 發(fā)生電機(jī)軸肩碰磨的經(jīng)過

2013年1月16日09：29，機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)正常，進(jìn)行6號(hào)機(jī)A側(cè)空預(yù)器RB試驗(yàn)，聯(lián)跳A側(cè)風(fēng)機(jī)，機(jī)組RB控制動(dòng)作正常。12：45，啟動(dòng)A側(cè)送、引風(fēng)機(jī)，并入系統(tǒng)運(yùn)行。在6A引風(fēng)機(jī)電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端，軸承溫度偏高并呈上升趨勢，降負(fù)荷到500MW，溫度仍呈上升趨勢。14：00，停運(yùn)A側(cè)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)6A引風(fēng)機(jī)電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸肩與油檔支撐架端面摩擦，軸瓦浮動(dòng)密封環(huán)損壞，電機(jī)磁力中心間隙108mm，風(fēng)機(jī)軸系向后膨脹約5mm。

將電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端油檔支撐架端面車削減薄8mm，更換電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸瓦浮動(dòng)密封環(huán)。改變風(fēng)機(jī)檢修隔離措施，引風(fēng)機(jī)入口擋板由關(guān)閉轉(zhuǎn)為打開，出口擋板手動(dòng)搖關(guān)至搖不動(dòng)，使風(fēng)機(jī)中心筒由微正壓轉(zhuǎn)為微負(fù)壓，同時(shí)通入壓縮空氣強(qiáng)化冷卻。2013年1月18日09：00，軸瓦回裝完畢，啟動(dòng)潤滑油系統(tǒng)，盤動(dòng)風(fēng)機(jī)軸系，冷卻后的軸系逐步回到正常位。09：55，6A引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)正常。

3 發(fā)生電機(jī)軸肩碰磨的原因

3.1 軸肩設(shè)計(jì)不合理

（1）引風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子后軸設(shè)計(jì)的軸肩不合理，未完全滿足此軸肩的間隙（應(yīng)≥10mm。出自發(fā)生事故后上海電機(jī)廠發(fā)過來的總裝配圖傳真IC050.3463中技術(shù)說明的第8項(xiàng)：單邊游動(dòng)間隙由3mm改為10mm）要求，也未滿足磁力中心（116mm）的要求，具體如圖1所示。

圖1 軸肩設(shè)計(jì)不合理

圖1中L為后軸承座與軸肩的間隙位置。RB試驗(yàn)停轉(zhuǎn)時(shí)，間隙為4mm；第一次車削軸承座內(nèi)圓時(shí)深度為2mm，由于軸肩有斜坡，最小間隙距離是0.57mm。第二次車削后，總深度有8mm，最小間隙距離是5.57mm。加上軸系調(diào)整措施冷卻后盤動(dòng)驅(qū)動(dòng)側(cè)聯(lián)軸器，電機(jī)轉(zhuǎn)子又向前竄4mm，軸肩的總間隙也達(dá)到了9.57mm，同時(shí)磁力中心由108mm變?yōu)?12mm，基本保證了轉(zhuǎn)子的軸竄量。

（2）經(jīng)專業(yè)會(huì)議得知，6B、7A、7B引風(fēng)機(jī)均發(fā)生過不同程度的碰磨情況，無論是冷態(tài)還是熱態(tài)啟動(dòng)。這進(jìn)一步說明了軸肩設(shè)計(jì)不合理帶來了碰磨問題。

3.2 入口擋板關(guān)閉不嚴(yán)

6A引風(fēng)機(jī)做RB試驗(yàn)時(shí)，由于其出口擋板在集控自動(dòng)關(guān)閉時(shí)未達(dá)到實(shí)際全關(guān)位置，6A引風(fēng)機(jī)入口又是負(fù)壓，使6B引風(fēng)機(jī)側(cè)煙氣通過入口擋板回流到6A引風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器周圍，使軸系膨脹向電機(jī)側(cè)拉伸，導(dǎo)致后軸承座與軸肩碰磨，瓦溫升高。

軸系膨脹計(jì)算：由于8.398m長的空心軸受回流煙氣影響，溫度由60℃升高到135℃，因溫度變化引起的軸漲縮量會(huì)導(dǎo)致軸拉長。膨脹量計(jì)算公式為ΔL＝a×l×Δt，鋼膨脹系數(shù)a＝1.2×10－5（0.012mm即每度1絲）。將此軸實(shí)際情況帶入公式ΔL＝a×l×Δt＝0.012×8.398×（135－60）＝7.56mm。此軸的膨脹量最大達(dá)到7.56mm，一定會(huì)與軸肩碰磨。

3.3 安裝中電機(jī)定子位置前移

6A引風(fēng)機(jī)電機(jī)磁力中心應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)如圖2所示。

圖26A引風(fēng)機(jī)電機(jī)磁力中心應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)（電機(jī)定子相對于其他3臺(tái)百萬機(jī)組引風(fēng)機(jī)電機(jī)位置明顯靠前），6號(hào)機(jī)組A修時(shí)未對電機(jī)（定子）的位置進(jìn)行精確調(diào)整，使其滿足磁力中心標(biāo)準(zhǔn)要求和新增軸肩的間隙要求。在軸系聯(lián)軸器斷面間隙43.5～46.5mm滿足要求的情況下，表1數(shù)據(jù)說明電機(jī)定子已經(jīng)前移。

表14臺(tái)引風(fēng)機(jī)電機(jī)磁力中心情況核查數(shù)據(jù)

4 軸肩碰磨問題的處理及防范措施

4.1 處理措施

將電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端油檔支撐架端面車削減薄8mm，更換電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸瓦浮動(dòng)密封環(huán)。改變風(fēng)機(jī)檢修隔離措施，引風(fēng)機(jī)入口擋板由關(guān)閉轉(zhuǎn)為打開，出口擋板手動(dòng)搖關(guān)至搖不動(dòng)，使風(fēng)機(jī)中心筒由微正壓轉(zhuǎn)為微負(fù)壓，同時(shí)通入壓縮空氣強(qiáng)化冷卻。

4.2 類似問題的預(yù)防措施

（1）機(jī)組停機(jī)期間及時(shí)對6B、7A、7B引風(fēng)機(jī)電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端油檔支撐架端面進(jìn)行車削，防止熱煙氣加熱軸系使之膨脹，進(jìn)而磨損軸瓦浮動(dòng)密封環(huán)。（2）引風(fēng)機(jī)熱態(tài)單側(cè)停運(yùn)時(shí)，聯(lián)系運(yùn)行人員將停運(yùn)引風(fēng)機(jī)入口擋板打開一定開度，并配合運(yùn)行將出口擋板手動(dòng)搖關(guān)至搖不動(dòng)，使風(fēng)機(jī)中心筒由微正壓轉(zhuǎn)為微負(fù)壓，同時(shí)通入壓縮空氣強(qiáng)化冷卻。（3）對6A引風(fēng)機(jī)檢修后運(yùn)行時(shí)的實(shí)際磁力中心進(jìn)行測量，并摘錄電機(jī)磁力中心標(biāo)準(zhǔn)，作為臺(tái)賬進(jìn)行記錄。（4）收集并復(fù)印引風(fēng)機(jī)及其他風(fēng)機(jī)的圖紙和說明書，對班組人員進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，利用多種渠道進(jìn)行技術(shù)交流。（5）鍋爐專業(yè)人員要經(jīng)常瀏覽鍋爐專業(yè)的PI系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有無異常數(shù)據(jù)，如有異常，及時(shí)反饋、解決。

5 結(jié)語

1000MW機(jī)組的靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)軸肩碰磨問題在臺(tái)山電廠共發(fā)生過3次，分別是6A、6B、7B引風(fēng)機(jī)電機(jī)。目前采取對6A引風(fēng)機(jī)電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端油檔支撐架端面進(jìn)行車削及單側(cè)引風(fēng)機(jī)停運(yùn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)措施后，無論是熱態(tài)還是冷態(tài)啟停都能滿足電機(jī)軸肩不發(fā)生碰磨的要求。此次事件使我們明白了系統(tǒng)調(diào)節(jié)錯(cuò)誤和設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷給電廠生產(chǎn)帶來的危害，同時(shí)也掌握了發(fā)生類似問題的解決方法。

［1］張秀菊.YKS1000－106400kW10P6kV50Hz電機(jī)外形圖，2008