论文部分内容阅读
摘要：本文结合我厂三、四、五期吸风机振动的故障，分析了吸风机运行中几种振动故障的原因及其基本特征，介绍了如何运用这些振动故障的基本特征对风机常见振动故障进行简易诊断，及其防止吸风机振动的方法。着重探索了防止锅炉引风机积灰振动的措施。
关键词：风机；振动；诊断积灰
引言
吸风机是电厂的重要辅机，风机出现故障或事故时，将引起发电机组降低出力或停运，造成发电量损失。而电站风机运行中出现最多、影响最大的就是振动，因此，当振动故障出现时，尤其是在故障预兆期内，迅速作出正确的诊断，具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息，不用昂贵的仪器，通常运用普通的测振仪，通过听、看、摸、闻等方式，判断风机一般振动故障的原因。
1风机振动的主要原因及特征
1.1转子质量不平衡引起的振动
1.1.1转子质量不平衡的原因
造成转子质量不平衡的原因主要有：叶片磨损不均匀或腐蚀；叶片表面有不均匀积灰或附着物；；主轴弯曲；叶轮检修后未找平衡；叶轮开裂或局部变形；叶轮上零件松动或连接件不紧固。
1.1.2转子不平衡引起的振动的特征：
①振动值以水平方向为最大，而轴向很小，并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处；
②振幅随转数升高而增大；
③振动频率与转速频率相等；
④振动稳定性比较好，对负荷变化不敏感；
⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时，测量的相位角值不稳定，其振动频率为30%～50%工作转速。
1.2动静部分之间碰摩引起的振动
如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。其振动特征：振动不稳定；振动是自激振动与转速无关；摩擦严重时会发生反向涡动。
1.3滚动轴承异常引起的振动
1.3.1轴承装配不良的振动
如轴颈加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用；滚动轴承紧圈未热紧、松动，造成轴承内圈旋转，造成轴颈的磨损。
1.3.2滚动轴承表面损坏的振动
滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、轴承间隙过大，轴承与轴承箱的顶间隙、侧间隙不合标准，会出现磨损、锈蚀、碎裂等造成损坏后，滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座，把加速度传感器放在轴承座上，即可监测到高频冲击振动信号。
1.3.3滚动轴承异常引起的振动的特征
这种振动稳定性很差，与负荷无关，振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大。轴承有异声，温度升高。
1.4轴承座基础刚度不够引起的振动
基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动等都将引起剧烈的强迫共振。
这种振动的特征：①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大，且以径向分量最大；②振动频率为转速的奇数倍频率组合，其中3倍的分量值最高为其频域特征。
1.5联轴器异常引起的振动
联轴器安装不正、风机和电机轴偏心、联轴器找正时，未考虑轴向位移的补偿量，都会引起风机、电机振动。
这种振动的特征为：①振动为不定性的，随负荷变化剧烈，空转时轻，满载时大，振动稳定性较好；②轴心偏差越大，振动越大；③电机单独运行，振动消失；④如果径向振动大则为两轴心线平行，轴向振动大则为两轴心线相交。
2消除及防止风机振动的方法
2.1转子质量不平衡引起的振动的消除及防止方法
在现场发生的风机轴承振动中，属于转子质量不平衡引起的占多数。我厂三四五期锅炉，由于使用了文丘里除尘器、泡沫除尘器，在运行中，除尘器效率达不到设计值，有一些细小的粉尘随着烟气进入吸风机中。尤其是在冬天，由于气温比较低，随烟气进入吸风机的水蒸汽会冷却凝结，与粉尘混合在一起时形成粘度很大的灰浆，粘结在风机叶片及叶轮前、后盘上，形成比较坚硬的灰壳并逐渐增厚。当部分灰壳在自重和离心力共同作用下脱落时，风机转子的平衡即被破坏，风机整体会产生振动。
2.1.1消除转子质量不平衡引起的振动的方法
引风机因积灰振动超标时，调整运行，降低负荷，倒为单侧运行模式，清除吸附在叶片上的积灰，对于开裂、不均匀磨损的叶片补焊，利用矢量分析法做动平衡。叶片磨损严重的更换叶轮。对于备用炉，加强维护管理，打开吸风机挡板，使叶轮自转，或定期盘车，消除由于自重而使轴弯曲的可能性。
2.1.2防止引起转子質量不平衡引起的方法
在现场发生的转子质量不平衡引起的振动中，由于叶轮积灰引起振动的占多数。
防止吸风机积灰振动的途径有3种：
①是提高除尘器的分离效率，减少粉尘和水滴进入吸风机的机会，从根本上解决积振动问题。但由于水蒸汽会发生凝结，同时也受水质、除尘器结构等因素的影响，一般很难实现；
②是提高除尘器后烟气的温度，使烟气温度高于水蒸汽的露点，防止在叶片上积灰，但无论是使用烟气旁路加温还是使用蒸汽加温，都需要对系统进行较大的改动，这种办法既受现场设备场地的限制，投资也比较大，实际效果也不理想；
③是允许少量粉尘及水分进入吸风机，而采取一些措施防止在转子上积灰，避免吸风机的振动，这种方法设备简单，吸风机改动量小，只要设计合理会取得较好的效果。比如采用喷嘴吹扫方法。
2.2动静部分之间碰摩引起的振动的消除及防止方法
装配完毕后，盘动叶轮，如发现盘车过死，检查集流器出口与叶轮是否碰摩、叶轮与机壳是否碰摩、主轴与密封装置之间是否碰摩，发现问题，及早处理。
2.3滚动轴承异常引起的振动的消除及防止方法
选择合适的轴承径向游隙； 安装过程中，预留的轴承顶间隙：15mm。侧间隙0.05mm。
2.4轴承座基础刚度不够引起的振动的消除方法，
检查地脚螺栓完好，地脚螺丝是否松动，基础是否裂开，基础灌浆是否结实，牢靠。
2.5联轴器异常引起的振动的消除及防止方法
靠背轮径向晃度及端面偏差均应小于0.05mm，上下张口小于0.10mm。电机四个地角均应着地，每角垫片一般不要超过三片，越少越好。
3结束语
风机的振动问题是很复杂的，但只要掌握各种振动的原因及基本特征，加上平时多积累经验，就能迅速和准确判断风机振动故障的根源所在，进而采取措施，提高风机的安全可靠性。
参考文献：
[1] 李家声，消除吸风机积灰振动的措施[J].吉林电力.1992（5）..
[2] 姜薇，宋晓聪，风机振动故障分析[J]. 哈尔滨轴承. 2007（02）
关键词：风机；振动；诊断积灰
引言
吸风机是电厂的重要辅机，风机出现故障或事故时，将引起发电机组降低出力或停运，造成发电量损失。而电站风机运行中出现最多、影响最大的就是振动，因此，当振动故障出现时，尤其是在故障预兆期内，迅速作出正确的诊断，具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息，不用昂贵的仪器，通常运用普通的测振仪，通过听、看、摸、闻等方式，判断风机一般振动故障的原因。
1风机振动的主要原因及特征
1.1转子质量不平衡引起的振动
1.1.1转子质量不平衡的原因
造成转子质量不平衡的原因主要有：叶片磨损不均匀或腐蚀；叶片表面有不均匀积灰或附着物；；主轴弯曲；叶轮检修后未找平衡；叶轮开裂或局部变形；叶轮上零件松动或连接件不紧固。
1.1.2转子不平衡引起的振动的特征：
①振动值以水平方向为最大，而轴向很小，并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处；
②振幅随转数升高而增大；
③振动频率与转速频率相等；
④振动稳定性比较好，对负荷变化不敏感；
⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时，测量的相位角值不稳定，其振动频率为30%～50%工作转速。
1.2动静部分之间碰摩引起的振动
如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。其振动特征：振动不稳定；振动是自激振动与转速无关；摩擦严重时会发生反向涡动。
1.3滚动轴承异常引起的振动
1.3.1轴承装配不良的振动
如轴颈加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用；滚动轴承紧圈未热紧、松动，造成轴承内圈旋转，造成轴颈的磨损。
1.3.2滚动轴承表面损坏的振动
滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、轴承间隙过大，轴承与轴承箱的顶间隙、侧间隙不合标准，会出现磨损、锈蚀、碎裂等造成损坏后，滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座，把加速度传感器放在轴承座上，即可监测到高频冲击振动信号。
1.3.3滚动轴承异常引起的振动的特征
这种振动稳定性很差，与负荷无关，振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大。轴承有异声，温度升高。
1.4轴承座基础刚度不够引起的振动
基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动等都将引起剧烈的强迫共振。
这种振动的特征：①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大，且以径向分量最大；②振动频率为转速的奇数倍频率组合，其中3倍的分量值最高为其频域特征。
1.5联轴器异常引起的振动
联轴器安装不正、风机和电机轴偏心、联轴器找正时，未考虑轴向位移的补偿量，都会引起风机、电机振动。
这种振动的特征为：①振动为不定性的，随负荷变化剧烈，空转时轻，满载时大，振动稳定性较好；②轴心偏差越大，振动越大；③电机单独运行，振动消失；④如果径向振动大则为两轴心线平行，轴向振动大则为两轴心线相交。
2消除及防止风机振动的方法
2.1转子质量不平衡引起的振动的消除及防止方法
在现场发生的风机轴承振动中，属于转子质量不平衡引起的占多数。我厂三四五期锅炉，由于使用了文丘里除尘器、泡沫除尘器，在运行中，除尘器效率达不到设计值，有一些细小的粉尘随着烟气进入吸风机中。尤其是在冬天，由于气温比较低，随烟气进入吸风机的水蒸汽会冷却凝结，与粉尘混合在一起时形成粘度很大的灰浆，粘结在风机叶片及叶轮前、后盘上，形成比较坚硬的灰壳并逐渐增厚。当部分灰壳在自重和离心力共同作用下脱落时，风机转子的平衡即被破坏，风机整体会产生振动。
2.1.1消除转子质量不平衡引起的振动的方法
引风机因积灰振动超标时，调整运行，降低负荷，倒为单侧运行模式，清除吸附在叶片上的积灰，对于开裂、不均匀磨损的叶片补焊，利用矢量分析法做动平衡。叶片磨损严重的更换叶轮。对于备用炉，加强维护管理，打开吸风机挡板，使叶轮自转，或定期盘车，消除由于自重而使轴弯曲的可能性。
2.1.2防止引起转子質量不平衡引起的方法
在现场发生的转子质量不平衡引起的振动中，由于叶轮积灰引起振动的占多数。
防止吸风机积灰振动的途径有3种：
①是提高除尘器的分离效率，减少粉尘和水滴进入吸风机的机会，从根本上解决积振动问题。但由于水蒸汽会发生凝结，同时也受水质、除尘器结构等因素的影响，一般很难实现；
②是提高除尘器后烟气的温度，使烟气温度高于水蒸汽的露点，防止在叶片上积灰，但无论是使用烟气旁路加温还是使用蒸汽加温，都需要对系统进行较大的改动，这种办法既受现场设备场地的限制，投资也比较大，实际效果也不理想；
③是允许少量粉尘及水分进入吸风机，而采取一些措施防止在转子上积灰，避免吸风机的振动，这种方法设备简单，吸风机改动量小，只要设计合理会取得较好的效果。比如采用喷嘴吹扫方法。
2.2动静部分之间碰摩引起的振动的消除及防止方法
装配完毕后，盘动叶轮，如发现盘车过死，检查集流器出口与叶轮是否碰摩、叶轮与机壳是否碰摩、主轴与密封装置之间是否碰摩，发现问题，及早处理。
2.3滚动轴承异常引起的振动的消除及防止方法
选择合适的轴承径向游隙； 安装过程中，预留的轴承顶间隙：15mm。侧间隙0.05mm。
2.4轴承座基础刚度不够引起的振动的消除方法，
检查地脚螺栓完好，地脚螺丝是否松动，基础是否裂开，基础灌浆是否结实，牢靠。
2.5联轴器异常引起的振动的消除及防止方法
靠背轮径向晃度及端面偏差均应小于0.05mm，上下张口小于0.10mm。电机四个地角均应着地，每角垫片一般不要超过三片，越少越好。
3结束语
风机的振动问题是很复杂的，但只要掌握各种振动的原因及基本特征，加上平时多积累经验，就能迅速和准确判断风机振动故障的根源所在，进而采取措施，提高风机的安全可靠性。
参考文献：
[1] 李家声，消除吸风机积灰振动的措施[J].吉林电力.1992（5）..
[2] 姜薇，宋晓聪，风机振动故障分析[J]. 哈尔滨轴承. 2007（02）