鍋爐引風(fēng)機(jī)振動(dòng)大的原因分析及處理

華興偉

摘要：本文根據(jù)我公司多臺(tái)鍋爐引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大，影響風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行，針對(duì)風(fēng)機(jī)故障進(jìn)行原因查找排查、分析以及判斷，最終使風(fēng)機(jī)振動(dòng)值達(dá)到合格范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)振動(dòng)值超標(biāo)、振動(dòng)原因分析、靜平衡、三圓振幅法

1、背景闡述

我公司自運(yùn)行以來鍋爐多臺(tái)風(fēng)機(jī)振動(dòng)加大，甚至嚴(yán)重超標(biāo)，其中4#引風(fēng)機(jī)水平振副值甚至達(dá)到了2.3mm，造成鍋爐一直處于停運(yùn)檢修狀態(tài)。引風(fēng)機(jī)是電廠機(jī)組中的重要設(shè)備，其運(yùn)行情況決定了鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。因此必須盡快消除風(fēng)機(jī)振動(dòng)超標(biāo)的問題。我們將對(duì)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)，逐一用排除法查找引起振動(dòng)的原因。

2、風(fēng)機(jī)情況及振動(dòng)原因分析

我公司共有6臺(tái)引風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)負(fù)荷在70%左右投入試車運(yùn)行以來。平均運(yùn)行時(shí)間2880h左右。開始風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，兩個(gè)月后其中2#、3#、4#、5#等4臺(tái)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)值逐漸增加并超標(biāo)。因?yàn)樘幚矸椒ɑ鞠嗤疚木鸵哉駝?dòng)值最大的4#引風(fēng)機(jī)來展開解析。

2.1、引風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)

4#引風(fēng)機(jī)2014年4月開車時(shí)水平振幅達(dá)到了2.30mm，垂直振幅達(dá)到0.4mm，大大的超過了小于1000r/min的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備要求的雙向振幅0.08mm以下。

2.2、振動(dòng)及原因分析

風(fēng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的原因一般有以下幾種情況：

（1）墊鐵組不足，連接螺栓松動(dòng);（2）中心對(duì)中偏差過大;（3）軸承磨損嚴(yán)重、間歇大;（4）基礎(chǔ)剛度不足;（5）葉輪不平衡，動(dòng)靜平衡不合格;（6）風(fēng)道布置影響。

現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)，我們依次進(jìn)行了檢查軸承間隙、聯(lián)軸器找正、增加墊鐵組及緊固螺栓、清理積灰、做靜平衡等處理措施。振動(dòng)值測(cè)得如下表所示：

依據(jù)表二處理測(cè)試分析認(rèn)為可能是葉輪積灰或者腐蝕造成的不平衡引起的振動(dòng)。由于鍋爐煙氣是進(jìn)入脫硫塔內(nèi)部，而脫硫塔內(nèi)負(fù)壓很小，1#、3#爐引風(fēng)機(jī)出來的正壓煙氣會(huì)從不能完全密封的出口擋板反竄進(jìn)入2#鍋爐風(fēng)機(jī)殼內(nèi)，煙氣里含有大量的水蒸氣、二氧化硫及氮氧化物，在2#爐引風(fēng)機(jī)殼內(nèi)形成死角遇冷后變成酸性霧化水在葉輪聚集，在長(zhǎng)時(shí)間停爐的時(shí)間內(nèi)，其液體必然會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪造成腐蝕。

現(xiàn)場(chǎng)的情況也證實(shí)了這一點(diǎn)，地上很多紅色液體滴出來，經(jīng)檢測(cè)為硫酸鐵溶液，葉輪上也有少部分積垢物堆積。因此可以初步判斷引起振動(dòng)的原因?yàn)槿~輪不平衡。

2.3、清除積垢及做靜平衡

因?yàn)轱L(fēng)機(jī)振動(dòng)較大，不能頻繁啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，所以現(xiàn)場(chǎng)除了清除葉輪的積灰外，還進(jìn)行了靜平衡試驗(yàn)：拆開聯(lián)軸器，松開油檔，松開軸承座及端蓋，關(guān)閉進(jìn)出口風(fēng)門，以兩個(gè)軸承作為支點(diǎn)，進(jìn)行盤車。把葉輪四等分做好標(biāo)記，逆時(shí)針依次盤車90度。如圖1所示，如果逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，說明B點(diǎn)方向輕D點(diǎn)方向重;如果順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，說明B點(diǎn)方向重D點(diǎn)方向輕。在輕一邊的方向掛上配重在依次做實(shí)驗(yàn)，按照此方法最終要達(dá)到無論盤車到何位置靜止時(shí)，葉輪都不會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

我們按照靜平衡的方法最終在D偏C向30°位置增加2.0kg配重、A向偏D向45°增加1.7kg配重后初步達(dá)到了靜平衡的要求。試車運(yùn)行后軸承振幅也明顯的改善，水平振動(dòng)由1.6mm大幅下降到0.26mm，軸向振動(dòng)由0.28mm降為0.09mm。這也證實(shí)了我們當(dāng)初的判斷，也堅(jiān)定了我們下一步做動(dòng)平衡決心。

2.4、現(xiàn)場(chǎng)做動(dòng)平衡

上一步初步調(diào)整了葉輪靜平衡的質(zhì)量分布，但是還不精確還要更精確的動(dòng)平衡試驗(yàn)，我們采用的是三圓振幅法做動(dòng)平衡，三圓法的優(yōu)勢(shì)在于不需要精確的測(cè)量不平衡矢量的相位角，對(duì)測(cè)量?jī)x表的配置要求低。不測(cè)相位角，只測(cè)最大振幅值，適合很多缺乏精密儀器找動(dòng)平衡的場(chǎng)合。

2.4.1、現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡的操作步驟

（1）首先測(cè)出原始的水平振幅值X0（以最大值為準(zhǔn)）;

（2）把葉輪分為三等分，順時(shí)針標(biāo)記出用A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn);

（3）先在A點(diǎn)試加150-180g配重，焊在A點(diǎn);試運(yùn)行風(fēng)機(jī)，測(cè)得水平振動(dòng)值Xa;

（4）把A點(diǎn)試重塊磨下，焊在B點(diǎn)位置，試運(yùn)行風(fēng)機(jī)，測(cè)得水平振動(dòng)值為Xb;

（5）把B點(diǎn)試重塊磨下，焊在C點(diǎn)位置，試運(yùn)行風(fēng)機(jī)，測(cè)得水平振動(dòng)值為Xc

（6）在圖紙上以X0（原始值）為半徑畫圓，把此圓三等分，分別標(biāo)出A、B、C，在A點(diǎn)以A為圓心，以Xa為半徑畫圓;依次畫出圓B、圓C;如右圖所示：

（7）標(biāo)出圓A、B、C的交集區(qū)域M，畫出區(qū)域M的重心O′;畫O-O′延長(zhǎng)至圓O，此方向點(diǎn)即為配重增加點(diǎn);

（8）增加的配重量按以下公式可以求得：

經(jīng)過計(jì)算，得出A偏向C點(diǎn)40°需要增加390g的重量，減去焊條的質(zhì)量，我們?cè)黾恿?80g的重量。焊接牢固后試車運(yùn)行，水平振動(dòng)值由0.26降為0.054mm。已經(jīng)達(dá)到要求的0.08mm以內(nèi)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，因?yàn)橛辛?#引風(fēng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，其他三臺(tái)風(fēng)機(jī)采用了以上方法，效果明顯，振動(dòng)值都達(dá)到了規(guī)范要求。這次鍋爐引風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障，我們進(jìn)行了正確的測(cè)試和試驗(yàn)，采用排除推論，抓住了引起振動(dòng)的主要因素，有效和較快的消除了故障。保障了風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，在以后的工作中時(shí)做到有的放矢。但是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)多種多樣，具體情況具體分析，消除設(shè)備的不安全狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]王超群.“三點(diǎn)作圖法”找動(dòng)平衡在鍋爐引風(fēng)機(jī)葉輪上的應(yīng)用[J].通用機(jī)械，2018（12）：54-57.

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