600MW机组一次风机振动大分析及处理.docxVIP

600MW机组一次风机振动大原因分析及处理时 岩(宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司 宁夏 青铜峡 751607）摘要：现代大型单元机组中，锅炉一次风机都采用动叶可调式轴流风机，一次风机是锅炉的重要辅机设备，一次风机的正常运行直接影响着锅炉的安全稳定运行。我厂一次风机自投产后机垂直振动一直较大，而且振动值还出现跳动的现象，严重影响着机组的安全稳定运行。经过对风机故障分析处理，采用加强风机基础刚性，对转子进行大修等措施，消除了一次风机振动大缺陷，保证了机组安全稳定运行。关键字：一次风机，垂直振动，基础，大修Analysis and Treatment Vibration Reasons In Primary Air Fan of 600MW Unit SHI Yan（Ningxia Datang international Daba Power Generation Co.,Ltd.，Qingtongxia，Ningxia754607，China）Abstract：The primary air fan of boiler put to use the pneumatic axial fan in the modern large thermal power generating unit. The primary air normal operation directly influences the safe and stable which is an important auxiliary equipment of boiler. Since the unit put into production the primary air fan not only has been large vertical vibration as well as the value of vibration also appeared beating phenomenon which seriously affect the safe and stable operation of the unit. Through analyzing the fan fault processing，we strengthened the rigidity of wind turbine foundation and overhauled the rotor of primary air fan. Finally we settled the vibration of primary air fan to ensure the safe and stable operation of the unit.Key words：Primary air fan；Vibration；Foundation；Overhaul1 引言一次风机是锅炉的重要辅机设备之一，特别是现代大型单元机组都配备两台轴流式双级动叶调节风机，检修维护工作量大，大修工艺复杂，技术要求很高1。我厂自09年投产后，两台机组一次风机频繁出现垂直振动大缺陷，经过部门技术人员多次试验和检修检修，将一次风机振动大缺陷彻底消除，同时也增强了维护人员技术水平。我厂一次风机检修经历原因分析及查找，措施实施观察，大修综合治理等阶段，终将一次风机振动大缺陷消除，保证了机组安全运行。2 设备简介及运行情况2.1 设备概况我厂两台机组一次风机是上海鼓风机厂有限公司生产的双级动叶可调式轴流风机，基本参数如下：型号：PAF19-14-2，转速：1490r/min，叶片数：24/每级，叶轮直径：1412mm，叶片材质：HF1，叶片角度调节范围：-30+15，风量：94.14m/h，风压：17866Pa，效率：87.65%，风机振动报警值：7.1mm/s，风机允许最大振动值11mm/s。2.2 设备运行与检修概况5号炉1号一次风机自安装以后，垂直振动一直为3.5mm/s左右，水平振动小于1.5mm/s，垂直振动与水平振动相比较大，但一直没有增大的趋势，不影响机组正常运行。2012年过后，风机振动逐步增大，特别是垂直振动增大明显，且有跳动现象，跳动值最大至9.7mm/s，需要对风机振动大原因进行分析并采取措施，以免影响机组运行。5号炉1号一次风机经历2次较大检修，第一次是2011年7月，机组B修，风机揭大盖，检查油系统并进行叶片探伤，更换液压和电机油站润滑油为抗震抗磨汽轮机油，启动后风机，垂直振动依然为3.55mm/s，观察运行振动值没有增大趋势。2012年7月，机组C修，风机揭大盖，检查油系统及管路正常，风机液压头检查，更换反馈轴承，簧片；液压头找中心，转子、叶片检查、探伤等，风机启动后垂直振动46mm/s，水平振动小于1mm/s，垂直振动偏大，经过两个月的观察运行，风机垂直振动有所增大，并出现垂直振动跳动，跳动值最大至9.7mm/s，需要对风机进行处理，以免影响机组运行。3 一次风机振动大原因分析3.1 基础刚性引起振动引起风机振动的主要原因有很多，其中基础刚性对于风机垂直振动影响较大，2012年9月风机垂直振动超过了5mm/s，而且不时出现振动值跳动，通过一段时间的观察运行，决定加强一次风机基础刚性，在原一次风机底部减震器旁加装刚性支撑，加强基础刚性。通过加强风机基础刚性后，风机垂直振动值由平均5mm/s，降低至3.5mm/s，跳动值也下降至6mm/s左右。说明风机经过长时间运行后基础刚性有所下降，加强基础刚性后风机垂直振动有所减小，但不能从根本上消除垂直振动偏大问题。2,33.2 风机长时间运行引起振动我厂两台机组2009年投运，至2013年7月大修前，风机轴承、滑块等磨损件都未更换过，经过4年的长周期运行，机组参与调峰，风机叶片频繁动作，风机轴承保持架磨损，间隙增大，滑块频繁动作，磨损严重，导致风机运行时内部激振力增大，从2013年7月大修解体轴承箱检查时非常明显，轴窜较大，滑块磨损严重。3.3 风机转子不平衡引起振动风机经过长时间运行后，滑块存在不同程度的磨损，导致风机转子不平衡，转动时振动增大，风机运行时间较长后叶片磨损或叶片积灰也可以导致叶轮不平衡引起风机振动。3.4 联轴器、液压头中心不正引起振动风机液压头是静止部件，在风机转动时液压头中心不正会导致风机转子振动，风机液压头中心不正也会导致滑块的磨损不均匀，转子不平衡而引起振动。一次风机假轴较长，联轴器中心不正会成倍的扩大转子中心不正，转动时引起风机振动，而且转子中心不正会增大轴承的磨损速度，使轴承寿命减少。4,53.5 轴承装配不正确引起风机振动风机转子检修工艺复杂，技术标准高，如果风机两盘推力轴承的安装方向不正确，会直接导致风机推力不平衡，影响风机的运行。风机推力轴承安装间隙要求严格，风机轴承是热装，热装时轴承膨胀，冷却时又会收缩，如预紧力过小，会导致推力轴承组安装不合适，影响风机运行。64 振动大处理情况4.1 加强风机基础刚性通过2012年9月对风机的基础试验，确定了风机基础刚性有所下降，需进一步根据现场情况，制定技术方案，通过就地试验及现场减震器的加装情况，决定加强减震器刚性，消除基础对风机振动的影响。图1 原一次风机和电机减震器布置图图2 加装刚性支撑示意图图1为风机未加装刚性支撑前减震器布置情况，风机布置6台减震器，电机布置8台减震器，为了加强风机基础刚性，决定在风机减震器旁边加装刚性支撑，如图2所示，在风减震器旁及风机靠近电机侧加装刚性支撑，共加装刚性支撑8台，经过加装刚性支撑，以及2013年7月对风机转子及轴承箱解体检修后，风机启动后垂直和水平振动一直小于1.5mm/s，消除了风机振动大的缺陷。图3 刚性支撑示意图风机刚性支撑的加装方式和质量直接影响着刚性支撑加装效果，经过分析讨论，确认采用如图3的结构，刚性支撑最上部为8mm胶皮，胶皮下为8mm厚钢板，钢板下部为壁厚为5mm钢管，钢管下部为斜铁，斜铁下部为8mm钢板，加装时先测量好尺寸，留下斜铁打入的间隙，安装时先不打入斜铁，等其余部分就位后逐步对称打入斜铁，根据现场间隙情况打入适量斜铁。如果风机正在运行，每次打入斜铁后要与运行人员及时联系，查看风机振动是否有异常，如果安装某刚性支撑后风机振动突变，应立即停止加装，并分析原因。由于5号炉1号一次风机加强基础刚性后垂直振动下降，随后在其他一次风机减震器处也加装刚性支撑，增强基础刚性，加强基础刚性后，其余其他风机振动也都有所下降。4.2 风机转子检修2013年7月，机组停运C修，需对风机转子进行解体检修，检修中更换滑块、全套轴承、密封件、间隔衬套、推杆弯曲直轴等，对风机叶片进行探伤，液压头找中心，联轴器找中心，检修中为了保证风机静平衡，需要对更换的滑块进行配重，每级叶轮共有24块滑块，滑块质量大小不一，需要对风机滑块进行配重，图4.是风机第一级叶轮滑块配重数据，将滑块质量按大小排列，根据对称原则，将滑块分配到24级中。表1 滑块配重数据序号123456789101112重量/g158156.15156.7157.4150.1157.8157.6157.3156.7157.3156.25156序号131415161718192021222324重量/g157.9156.25156.7157.45150.05156.85157.85157.25156.7157.35156.6156风机轴承的装配质量也直接影响了风机的运行后在振动情况，风机轴承多为成对安装，并需采用预加载荷，安装得好，可使风机的工作精度、轴承寿命大大提高；否则，不仅精度达不到要求，寿命也会受到影响。一次风机轴承箱装配2盘推力轴承，2盘支撑轴承，推力轴承为角接触球轴承，承受风机的轴向推力，以及风机变负荷时的推力变化，以维持风机轴向间隙。此次检修，我们严格按照技术标准进行安装，安装完毕后盘动主轴灵活，测量推力间隙为0.17mm，推力间隙较好。4.3 对轮中心及液压头中心一次风机与电机对轮中心和液压头中心也直接影响着振动情况，此次一次风机解体时，测得对轮中心偏大，圆周最大为0.05，端面最大为0.06mm，液压头调节螺栓松动，液压头中心最大达0.08mm，对轮和液压头中心偏差都较大。回装中，找中心工作检修的重点工作之一，找中心后复查，对轮端面最大偏差0.015mm，圆周最大偏差0.02mm，液压头中心偏差最大0.015mm，找中心数值要求严格，风机启动后振动骤然减小，肯定了风机对轮和液压头找中心工作。4.4 修后振动情况5号炉1号一次风机修后振动值良好，一直未超过1.5mm/s，运行平稳，且经过大负荷考验后，风机运行正常，表2是风机在不同负荷下振动值情况，风机振动值稳定，也没有以前振动跳动的现象。6号机组2台一次风机随后也按照基础刚性增强的技术方案，并对风机转子进行大修，修后振动也未超过1.5mm/s，说明对风机的检修技术方案是成功的。表2 风机在不同负荷下振动情况机组负荷/MW306.51350.26400.95450.48503.41553.55607.68615.71620.51动叶开度/%43.7048.1348.254.1557.8563.3365.267.369.31水平振动/mm/s0.330.530.750.330.670.40.520.70.48垂直振动/mm/s0.410.390.380.350.750.680.680.370.38图4 在相同负荷下，动叶开度对风机振动的影响图4是选取负荷为604MW607MW之间，风机动叶在不同开度时的振动值，从图4可以看出，风机在相同负荷下，动叶开度越大，风机振动有减小趋势，说明风机振动与动叶开度有较大关系，特别是风机垂直振动，阀门开度越大时，垂直振动减小趋势明显，如果以后风机垂直振动增大后，可以适当增大动叶开度来减小风机垂直振动。5 结论经过加强风机基础刚性，对转子进行大修的综合措施，风机振动值达到了理想的而且稳定，经历了长达一个月的大负荷考研，风机振动也没有明显变化，达到了预期效果，在同一负荷下动叶开度越大，风机垂直振动也有所减小，如风机垂直振动增大，也可通过增大动叶开度来减小风机垂直振动，但此方法对风机的垂直振动是有限的，不能从根本上解决风机振动问题。6 参考文献1 袁泉. 吴志鹏. 井春茹. 影响火力发电厂风机可靠性的因素及措施J. 东北电力技术. 2005(10)2 常强. 锅炉风机振动现场处理J. 东北电力技术. 2012（03）3 徐伟轩. 常强. 大型转子临界转速下现场