600MW機(jī)組雙級(jí)軸流引風(fēng)機(jī)葉片漂移事故分析與處理

唐忠順王海秀

（1.茂名臻能熱電有限公司；2.廣東石油化工學(xué)院）

600MW機(jī)組雙級(jí)軸流引風(fēng)機(jī)葉片漂移事故分析與處理

唐忠順1王海秀2

（1.茂名臻能熱電有限公司；2.廣東石油化工學(xué)院）

某熱電公司7#鍋爐引風(fēng)機(jī)為雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。在機(jī)組停運(yùn)后的開(kāi)機(jī)過(guò)程中，引風(fēng)機(jī)A發(fā)出異響并伴隨振動(dòng)異常，經(jīng)停運(yùn)檢查風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)第一級(jí)動(dòng)葉有3片葉片發(fā)生不同程度的漂移。采取了校正漂移葉片的緊急處理措施，及時(shí)恢復(fù)了風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。經(jīng)查實(shí)動(dòng)葉片卡澀是發(fā)生漂移的主要原因。并提出了風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間定期開(kāi)關(guān)動(dòng)葉能有效地預(yù)防風(fēng)機(jī)葉片漂移。

軸流風(fēng)機(jī)；雙級(jí)動(dòng)葉；漂移；失速；喘振

0 引言

風(fēng)機(jī)是火電廠的重要輔機(jī)設(shè)備，軸流風(fēng)機(jī)因低能耗高效率而被廣泛應(yīng)用[1]，目前，具有流量系數(shù)大、壓力系數(shù)高的動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)普遍用于大容量機(jī)組[2]。某熱電公司600MW機(jī)組（7#機(jī)）鍋爐為DG1920/25.4-II6型超臨界變壓直流本生鍋爐，采用一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道結(jié)構(gòu)、煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、平衡通風(fēng)、露天布置、前后墻對(duì)沖燃燒。爐后尾部有SCR脫硝反應(yīng)裝置，兩臺(tái)三分倉(cāng)容克式空預(yù)器。鍋爐采用中速磨冷一次風(fēng)機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，配有6臺(tái)ZGM113G型中速磨煤機(jī)，BMCR工況時(shí)，5臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。鍋爐配置雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)，配有兩臺(tái)單級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流送風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)兩級(jí)動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)。

7#機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，兩側(cè)引風(fēng)機(jī)多次發(fā)生故障，如液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)缸體漏油、反饋殼砂眼漏油、反饋軸振動(dòng)大等缺陷，引起機(jī)組減負(fù)荷，風(fēng)機(jī)開(kāi)蓋搶修。7#機(jī)調(diào)峰停機(jī)后開(kāi)機(jī)時(shí)，A引風(fēng)機(jī)發(fā)生動(dòng)葉漂移，引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)增大的故障[3-4]，直接影響到機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

1 引風(fēng)機(jī)概述

7#機(jī)組引風(fēng)機(jī)為雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，通過(guò)中間主軸將電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳至第一、二級(jí)葉輪，葉片將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成壓力能[5]。風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)、轉(zhuǎn)子、主軸承箱、葉輪、液壓調(diào)節(jié)裝置，進(jìn)氣箱、擴(kuò)壓器、潤(rùn)滑油系統(tǒng)等組成[6]。每臺(tái)風(fēng)機(jī)配有四臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)、一套剎車(chē)裝置，電機(jī)、風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油站獨(dú)立配置。引風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1，配套電動(dòng)機(jī)參數(shù)見(jiàn)表2。

表1 引風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)Tab.1Technical parameters of induced draft fan

表2 配套電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)Tab.2Technical parameters of electromotor

2 引風(fēng)機(jī)葉片漂移原因分析

2.1 葉片漂移現(xiàn)象及校正方法

7#機(jī)組A引風(fēng)機(jī)因液壓調(diào)節(jié)裝置液壓缸漏油而更換新液壓缸，各運(yùn)行參數(shù)正常，風(fēng)機(jī)水平方向振速0.5mm/s，垂直方向振速為0.6mm/s。運(yùn)行3個(gè)月7#機(jī)組停運(yùn)檢修。檢修后機(jī)組開(kāi)機(jī)，A引風(fēng)機(jī)在葉輪進(jìn)口位置有“嗡嗡”異響，且伴隨振動(dòng)偏大，水平方向振動(dòng)變化更加明顯，A引風(fēng)機(jī)振動(dòng)變化曲線如圖1所示。

圖1 A引風(fēng)機(jī)運(yùn)行趨勢(shì)圖Fig.1Operation trend of induced draft fan

利用機(jī)組低負(fù)荷停運(yùn)A引風(fēng)機(jī)檢修，打開(kāi)機(jī)殼上蓋，發(fā)現(xiàn)第一級(jí)葉輪（即液壓缸側(cè)）有3片葉片不同程度的漂移錯(cuò)位，漂移角度最大的葉片如圖2所示。

圖2 動(dòng)葉片漂移Fig.2Shifting of rotor blade

漂移葉片校正方法：將風(fēng)機(jī)機(jī)殼上蓋翻轉(zhuǎn)固定，整體吊出引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子放置在機(jī)殼里面，以全關(guān)葉片為參照，在機(jī)殼上標(biāo)記，對(duì)每片葉片進(jìn)行檢查，標(biāo)記出漂移的葉片，松開(kāi)葉柄與曲軸鎖緊螺母，將漂移葉片按標(biāo)記進(jìn)行校正，確保每片葉片全關(guān)的角度一致，鎖緊葉柄與曲軸的連接螺母，按拆卸相反步驟回裝完畢即可。

由圖2可以看出，漂移葉片校正后，風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，振動(dòng)值明顯降低，與機(jī)組臨修前的風(fēng)機(jī)振動(dòng)一致。

2.2原因分析

煙氣中含硫成分，在風(fēng)機(jī)進(jìn)口機(jī)殼及輪轂和葉片根部堆積，影響動(dòng)葉片的調(diào)節(jié)能力，堆積物越多，越易造成葉片卡澀，造成葉片調(diào)節(jié)角度不一致，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生失速，引起喘振[7]。

根據(jù)檢修維護(hù)記錄來(lái)看，A引風(fēng)機(jī)在機(jī)組停運(yùn)檢修期間，動(dòng)葉未執(zhí)行定期開(kāi)關(guān)操作。根據(jù)輪轂拆解來(lái)看，輪轂迎煙氣面及圓周面有黃色刺激性氣味的異物，輪轂內(nèi)部有薄的塊狀銹蝕物，動(dòng)葉根部與輪轂有卡澀，在動(dòng)葉進(jìn)行開(kāi)啟操作時(shí)，因葉柄與曲柄連接螺栓緊固力不夠，使得連接螺栓處打滑，造成葉片漂移，使得葉片動(dòng)作不同步，從而發(fā)生風(fēng)機(jī)失速與喘振，引起風(fēng)機(jī)異響和振動(dòng)超標(biāo)[8]。

3 風(fēng)機(jī)葉片漂移的預(yù)防措施

1）避免風(fēng)機(jī)發(fā)生失速。保持引風(fēng)機(jī)低風(fēng)壓運(yùn)行，避開(kāi)風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)在不穩(wěn)定工作區(qū)域。如果風(fēng)機(jī)頻繁出現(xiàn)失速或喘振，應(yīng)考慮對(duì)風(fēng)煙系統(tǒng)管路進(jìn)行改造，如在風(fēng)機(jī)進(jìn)口增設(shè)導(dǎo)流板[9]。

2）在機(jī)組大小檢修中，應(yīng)及時(shí)清理煙道中的雜物和風(fēng)機(jī)葉片積灰，避免損傷葉片及卡澀葉片[5]。

3）加強(qiáng)對(duì)風(fēng)機(jī)滑塊的維護(hù)，依據(jù)廠家維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，磨損超標(biāo)的必須更換，確保葉片安裝角度的一致性。

4）當(dāng)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，任意一臺(tái)風(fēng)機(jī)如果風(fēng)量過(guò)小，工作在不穩(wěn)定區(qū)域，都會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流。調(diào)節(jié)各風(fēng)機(jī)出力時(shí)，應(yīng)盡量保持一致，不能僅以動(dòng)葉開(kāi)度、電流和轉(zhuǎn)速高低為準(zhǔn)，還要注意風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量情況[10]。

5）在對(duì)風(fēng)機(jī)輪轂進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)將葉柄曲柄固定螺栓緊固，防止螺母松動(dòng)，造成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中葉片產(chǎn)生漂移。

6）在機(jī)組大小檢修時(shí)，應(yīng)做好輪轂曲柄系統(tǒng)的維護(hù)，按廠家維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)葉柄軸承、密封圈等進(jìn)行加油或更換，防止葉柄軸承損壞導(dǎo)致葉片卡死。

7）在機(jī)組調(diào)峰或事故停運(yùn)期間，應(yīng)定期對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行全開(kāi)、全關(guān)操作一次，避免葉片長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作而發(fā)生結(jié)垢或銹蝕，特別是引風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉片應(yīng)每天動(dòng)作一次。

8）在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程，單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行而另一臺(tái)風(fēng)機(jī)需要啟動(dòng)投入并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)謹(jǐn)慎操作，保持兩臺(tái)風(fēng)機(jī)平衡運(yùn)行，避免發(fā)生失速與喘振。

4 結(jié)語(yǔ)

軸流風(fēng)機(jī)一旦發(fā)生葉片漂移，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行安全性與經(jīng)濟(jì)性，必須停運(yùn)進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉片校正，否則發(fā)生失速，將造成更多的葉片漂移。若風(fēng)機(jī)振動(dòng)頻率達(dá)到固有頻率，風(fēng)機(jī)動(dòng)葉將有可能被折斷。當(dāng)軸流風(fēng)機(jī)停運(yùn)后，軸流風(fēng)機(jī)尤其是引風(fēng)機(jī)，應(yīng)定期進(jìn)行檢查，保證動(dòng)葉每天全開(kāi)、全關(guān)至少一次。其次，當(dāng)風(fēng)機(jī)開(kāi)蓋檢查時(shí)，應(yīng)將葉片及其根部用松動(dòng)噴劑清理干凈，確保每片葉片能微微晃動(dòng)，避免葉片卡死，進(jìn)而造成風(fēng)機(jī)停運(yùn)事故。目前，機(jī)組調(diào)峰停運(yùn)次數(shù)較多，在機(jī)組停運(yùn)期間，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員每天對(duì)引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作一次，避免風(fēng)機(jī)動(dòng)葉卡死，確保風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行。

[1]武廣富，莊劼，陳捷，等.動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)安全節(jié)能型變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2016(4)：80-83.

[2]江小英，楊金軍.動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)軸承箱密封裝置的改進(jìn)[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2016(5)：91-93，62.

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[4]王鳳良.600MW機(jī)組軸流引風(fēng)機(jī)振動(dòng)特性分析與故障診斷[J].電站系統(tǒng)工程，2016(4)：39-41，45.

[5]陳華民，侯百榮.1000MW機(jī)組動(dòng)葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)振動(dòng)分析及處理[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2015(2)：91-94.

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[7]張勁，劉俊偉，肖先奎.電站軸流風(fēng)機(jī)失速綜述及對(duì)策[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2015(4)：84-89.

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[10]衛(wèi)運(yùn)鋼.并聯(lián)運(yùn)行的軸流式風(fēng)機(jī)防喘振的探討[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2012(4)：81-84.

Analysis and Treatment on Blades Shifting of Two-stages Axial Induced Draft Fan on 600MW Unit

Zhong-shun Tang1Hai-xiu Wang2
(1.Maoming Zhenneng Power and Heat Co.Ltd;2.Guangdong University of Petrochemical Technology)

A two stage adjustable moving blade axial fan is operated in a 600MW thermal plant.The induced draft fan shows vibration in combination with abnormal noise in the start up after shut down.It was found that the three blades have shifted in the first stage rotor blade.After analyzing the this fault,the reason was identified is rotor blades unsmooth blockage.The suggestion of on off the rotor blade was given which can prevent the rotor shifted during the fan shut down.

axial-flow fan；two-grades moving blades；drifting；stall；surge

TH443；TK05

1006-8155-(2017)03-0070-03

A

10.16492/j.fjjs.2017.03.0013

2017-03-20廣東茂名525000