引风机振动增大原因的诊断与处理

引风机振动增大原因的诊断与处理引风机振动增大原因的诊断与处理 1 台 300 mw 机组锅炉配备 2 台型号为 an25eb 静叶可调 轴流式引风机 该风机自投运以来 因振动超标等问题采取过 一些措施 但风机振动特性仍表现在空载或低负荷运行时振动 小 在高负荷 满负荷时振动增大现象 且多次被迫降负荷或 停风机处理 振动威胁着机组安全经济运行 1 振动诊断振动诊断 1 1 原因分析 1 引风机振动 一般来说其振动源应该来自风机本身 如 转动部件材料的不均匀性 制造加工误差产生的转子质量不平 衡 安装 检修质量不良 锅炉负荷变化时引风机运行调整不 良 转子磨损或损坏 前 后导叶磨损 变形 进出口挡板开 度调节不到位 轴承及轴承座故障等 都可使引风机在很小的 干扰力作用下产生振动 但由于采取了一系列相应的处理措施 如风机叶轮和后导 叶进行了防磨处理 轴承使用进口优质产品 轴承箱与芯筒端 板的连接高强螺栓采取了防松措施 对芯筒的支承固定进行了 改进 还增加了拉筋 严格检修工艺质量 增加引风机运行振 动监测装置等 解决了一些实际问题 风机低负荷运行良好 但高负荷振动增大现象仍未能解决 2 该风机在冷态下启动升至工作转速和低负荷时振动小 说明随转速变化由转子质量不平衡引起振动的问题影响不大 从风机振动频谱分析看出风机振动主要是工频振动 可以排除 旋转失速 喘振等影响 3 用锤击测量风机叶片的自振频率 该风机工作频率 叶 片防磨后 为 16 5 hz 叶片一阶频率已大于 k 7 故对第一类激 振力是安全的 该风机进口导叶 24 片 第二类激振力频率为 16 5 24 396 hz 但频谱分析中 未发现有 400 hz 左右的频率 可以认为第二类激振力对叶片振动和风机振动的影响不大 4 风机振动主要是高负荷或满负荷振动增大 且振动不稳 出现波动或周期性振动 振动不稳可能与锅炉燃烧调整 烟气流速 两台并联 运行风机的流量分配等有关 同时也反映了风机支承刚度差 可能有局部松动等问题 风机进入高负荷发生振动增大现象 若在此情况下继续长时间运行 主轴承可能受损 其基础 台 板 叶轮与主轴联接部件就有可能被振松 进而使振动更加恶 化 最终导致停运风机解体检修 从风机运行承力情况看 高负荷时 风机出力增大 根据作用力与反作用力原理 结果使支承转子的作用力增大和 风机支承基础负荷增大 如果风机支承基础刚度或相关连接刚 度不足 其承载抗扰性能就差 风机振动尽管振源来自风机本 身 由于风机结构特点 空载或低负荷存在振动 但没超标 当风机支承刚度不足又在高负荷运行时 会使风机原存在但没 超标的振动提供放大振动的条件 出现上述高负荷振动增大特 征 故分析认为风机高负荷振动增大由支承刚度不足引起 1 2 现场检测与诊断 1 2 1 现场检测 风机钢支架下为混凝土基础支承 有关结构如图 1 所示 图中 a b c 三组支承 每组左右各 1 个 为了更进一步判断振动与风机支承刚度不足的关系 2000 年 11 月在机组发电负荷 240 mw 运行情况下 用测振仪对该风 机在其出口靠后导叶部位沿机壳圆周方向和风机支架基础进行 振动测量 其结果分别示于图 2 和图 1 注 图中长度单位 mm 振动测量单位祄 1 2 2 分析诊断 由图 2 可以看出引风机各个位置径向和轴向的振动差别较 大 水平位置的径向振动分别为 226 祄和 230 祄 垂直方向振 动分别为 26 祄和 12 祄 相差 10 20 倍 由此可判断风机横 向支承刚度较差 该风机外壳经左右两侧钢板支承后分别座落 在两个水泥基座上 沿轴向共有 3 组支承 中间支承组在出口 后导叶处 是引风机轴承组及转子叶轮等的主要受力支承 为 主要研究对象 由图 1 中间支承看出 外壳水平振动为 247 祄 支架处振动 123 祄 下部 83 祄 水泥座上部振动 77 祄 中 部 48 祄 下部 22 祄 从振动衰减特性看抗振性能较差 b 水 泥座高 1 520 mm 厚 700 mm 虽风机钢板支承为下部横向加 强 但因水泥支座较高相对单薄 横向刚度较差 前面分析高 负荷风机出力增大时 其转子惯性力 轴承及基础支承力增大 引起风机振动的扰动力也会相应增大 当基础支承横向刚度差 时 抗扰动性弱 此时就会明显显出风机振动增大现象 这与 检测结果是一致的 图 1 引风机结构示意和支承基础振动情况 略 1 3 诊断结论 由以上分析 故障处理经验和现场检测证明 风机支承刚 度不足是风机高负荷振动的主要原因 2 振动处理振动处理 1 考虑到风机各支承组受力情况 烟气经过引风机获得能 量后 因流体的冲击扰动作用 在引风机 a b c 三组支承中 a 支承主要承受风机重力 b c 支承除受风机重力外 还要承 受风机运转时产生的动负荷 所以 b c 支承的刚度不足对其振 动影响大 故在加强 b c 基础钢架情况下 主要加强 b c 水 泥支承刚度 为了加强支承 同时兼顾检修维护空间 又整齐 美观 于是将 b c 水泥支承各组的内侧从地面 0 mm 向上沿支 承 700 mm 打毛 0 mm 向下 300 mm 打至基建时的一次浇铸面 并凿毛 然后按 c20 砼标准充实加固 如图 3 所示阴影部分为 新加基础 图 2 沿引风机后导叶圆周方向振动测量情况 略 图 3 加强风机 b c 基础支承刚度示意 略 2 风机解体检查 更换原损坏零部件等并进行常规检修调 整工作 检查并拧紧所有振松的联接螺栓及 a b c 支承各地 脚螺栓 2001 年 5 月机组停