一種燃氣鍋爐鼓風機電機設(shè)備健康評價系統(tǒng)

王建忠++盧方

摘 要：本文對標準牌HD01-20000 WKGL70-2型全自動燃氣鍋爐的風機電機工作狀況和存在的問題做了簡要分析，同時對鍋爐鼓風機電機由于溫度過高或震動引起的問題做了初步探討和改進。

關(guān)鍵詞：燃氣鍋爐；鼓風機電機；溫度；震動

中圖分類號：TH442 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0048-01

燃氣鍋爐對企業(yè)的生產(chǎn)及安全運行至關(guān)重要，如果在生產(chǎn)過程中鍋爐鼓風機電機溫度過高或電機振動而引起的故障現(xiàn)象時，可能會給企業(yè)的正常生產(chǎn)帶來不必要的損失或影響正常生產(chǎn)。鍋爐鼓風機電機溫度過高或電機震動而引起的故障，主要有以下現(xiàn)象。

1 電動機溫度過高原因

（1）電動機繞組匝間、相間繞組之間、繞組和接地電阻之間有短路現(xiàn)象，因而形成繞組中電流增加使其溫度急劇升高出現(xiàn)溫度過高。（2）電動機鐵心片與片之間絕緣破壞，使鐵心中的渦流損耗增加，鐵心發(fā)熱劇增造成溫度過高。（3）電動機在過載情況下長期運行，也會引起繞組電流過大，使繞組發(fā)熱增加造成溫度過高。（4）轉(zhuǎn)動部位的軸承損壞或缺油時，使轉(zhuǎn)動部件摩擦增加或撞擊造成溫度過高。

2 電動機振動原因

（1）定子鐵心變橢圓、偏心、松動；定子繞組發(fā)生斷線、轉(zhuǎn)子籠條與端環(huán)開焊，轉(zhuǎn)子籠條斷裂，接地擊穿、匝間短路、接線錯誤，定子三相電流不平衡。（2）聯(lián)軸器損壞，聯(lián)軸器連接不良，聯(lián)軸器找中心不準，負載機械不平衡，系統(tǒng)共振等。（3）電機軸向串動，由于轉(zhuǎn)子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對，引起的電磁拉力，造成電機軸向串動，引起電機振動加大，嚴重情況下發(fā)生軸磨瓦根，使軸瓦溫度迅速升高。（4）軸承之異常電機振動與電機振動噪音，軸承內(nèi)部的傷以及軸承的軸方向異常電機振動，軸方向彈簧常數(shù)與轉(zhuǎn)子質(zhì)量組成電機振動系統(tǒng)的激振，圓柱滾動軸承滾動軸承或大徑高速滾珠軸承產(chǎn)生潤滑不良等原因。

3 設(shè)備現(xiàn)狀

我單位有4臺標準牌WKGL70-2型全自動燃氣＼燃油雙燃料20T/h鍋爐。燃燒機為德國威索公司生產(chǎn)的WKGL4型燃燒機，該鍋爐主要由燃燒器系統(tǒng)控制器、點火電極、燃燒機、燃氣＼燃油系統(tǒng)、風機及風道等組成。

4 設(shè)備系統(tǒng)存在的問題

由于原燃氣鍋爐在設(shè)計時，燃氣鍋爐鼓風機電機在（箱體封閉下運行以降低噪音）此時運行時無法實時檢測到風機電機的運行狀態(tài)致使鼓風機電機的溫度或振動等情況無法掌握。由于鍋爐鼓風機是長期運行，溫度和位置振動也在不斷的發(fā)生變化，如果鼓風機電機溫度和位置振動出現(xiàn)了偏移，天然氣與空氣的配比參數(shù)也會發(fā)生變化，這樣勢必造成燃燒機震動故障的擴大存在安全隱患，所以對燃氣鍋爐鼓風機實現(xiàn)實時監(jiān)測十分必要。

本項目通過對該設(shè)備鼓風機電機的溫度、振動等運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，并將這些參數(shù)通過PLC采集后上傳至上位機上顯示，給相關(guān)的設(shè)備管理人員能夠在生產(chǎn)過程中隨時掌握風機電機設(shè)備的運行狀態(tài)，提高了風機電機管理的自動化水平，既有力的保證了風機電機設(shè)備的經(jīng)濟、可靠運行，又為燃氣鍋爐鼓風機電機的設(shè)備預知維修和狀態(tài)提供了可靠地科學管理依據(jù)。今后還可以推廣運用到中央空調(diào)送、回風電機以及制冷機、空壓機等設(shè)備上廣泛使用。

5 功能實現(xiàn)

主要功能有：實時監(jiān)測風機的軸承溫度參數(shù)、振動參數(shù)、電機的軸承振動、電機溫度，并實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的管理、報警等。

（1）實時監(jiān)測風機軸承的溫度、振動參數(shù)并在超限時報警。（2）當風機出現(xiàn)異?，F(xiàn)象前（溫度高，軸承壞，振動超限等）能發(fā)出報警及顯示。

6 系統(tǒng)的工作原理

該系統(tǒng)以動力車間燃氣鍋爐鼓風機電機和現(xiàn)有的可編程控制器為核心，配以溫度、震動傳感器及各種外圍設(shè)備組成，在PLC的控制下，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、處理等工作，以圖表等多種形式顯示在上位機組態(tài)界面上，進行數(shù)據(jù)的管理。監(jiān)控室操作員可以通過打印機將數(shù)據(jù)列表和故障記錄等信息打印出來供相關(guān)人員進行分析，進而方便維護人員對設(shè)備進行管理。

7 鍋爐鼓風機系統(tǒng)健康評價

根據(jù)鍋爐鼓風機的實際運行情況，參考ISO10816國際振動標準，其振動標準：風機的預警和危險值分別為7.1mm/s和11mm/s。

系統(tǒng)監(jiān)測到鼓風機電機運行的各項參數(shù)后，對內(nèi)部預定的報警值相比較，如果當前監(jiān)測值大于設(shè)定的報警值，則系統(tǒng)輸出報警信號。

參考文獻

[1]徐通模，金定安，溫龍.鍋爐燃燒設(shè)備[M].西安：西安交通大學出版社，1990.

[2]姜湘山.燃油燃氣鍋爐安裝與運行維護[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[3]辛田，王海波.風機維修手冊[M].化學工業(yè)出版社，2010.

[4]陳佳新，蔡信健.電動機繞組修理手冊[M].中國電力出版社，2013.