我厂发电车间35t/h燃煤锅炉引风机系Y4-73№16D型风机,风量为96631m3/h,风压为2283Pa,工作转速为960r/min。该风机故障频繁,表现为机座振动过大,地脚螺栓经常被振松动,导致弹性套柱销联轴器对中不好,电机振动加剧,严重影响其安全运行,当时采取的措施是清除叶轮表面的粘结物和做简单的静平衡,但效果并不好。经4月初对该风机做了全面测试,在此基础上分析振动的原因是轴承故障和转子不平衡,后经过更换轴承和叶轮,风机轴承的振动均在30μm以下,振动达到优良水平。
锅炉型号为WGZ35/3.82-18,设计排烟温度为142℃,设计燃料成分为大同煤70%,平顶山煤30%,煤粉细度为200目(筛上=15%)。配套引风机的转子系统由一个装有12个叶片的叶轮和一根细长轴组成,它由两个径向支撑轴承呈悬臂式支撑,轴承型号为22326(调心滚子轴承),引风机轴通过弹性套柱销联轴器与电机相连。
振动情况及振动测试数据初步分析
测量的振动数据见表1,其振动频谱见图2。
表1 解体前引风机测振记录 μm
时 间 |
1#轴承垂直振动 |
1#轴承水平振动 |
2#轴承垂直振动 |
2#轴承水平振动 |
||||
基频 |
通频 |
基频 |
通频 |
基频 |
通频 |
基频 |
通频 |
|
9:00 |
91∠175° |
109 |
171∠204° |
190 |
28∠278° |
38 |
44∠219° |
53 |
9:10 |
88∠184° |
103 |
165∠201° |
192 |
27∠278° |
38 |
41∠217° |
54 |
9:15 |
92∠180° |
113 |
169∠205° |
195 |
29∠278° |
37 |
42∠215° |
53 |
由表1看出,2#轴承水平振动稍大,而1#轴承水平振动严重超标。根据频谱分析,1#轴承振动主要以基频分量为主,说明引风机转子存在一定的质量不平衡[1],同时,振动频谱上存在一定的2×~6×高频振动分量,说明轴承存在摩擦或紧力不足现象。
振动处理过程
由于引风机转子存在一定的不平衡质量,首先进行了转子的动平衡处理。但在现场欲加重测试计算分析中,发现风机停运重新启动后计算应加质量位置漂移,而且振动恢复不到原始的振动水平(1#轴承垂直和水平振动基频分量的振动相位与原始值相比均变化160°~190°)。因此,判断引风机的轴承可能存在故障。
此外,做引风机轴承温度的运行记录,运行约10min,1#轴承温度由26℃升至53℃,2#轴承温度由26℃升至49℃。据厂家介绍,该轴承温度在稳定之前温升大约每5 min 3℃才正常,这也说明引风机轴承存在一定的问题。故决定解体引风机,检查轴承和转子。
打开风筒,解体引风机转子和轴承后发现存在以下问题:
(1)6个叶片有冲刷磨伤痕迹,其中4个损伤较重,叶片底部包边开裂,导致叶片内存积了一些细烟灰(叶片形式:后弯机翼型叶片,中间是空心);
(2)整流罩圆周约60°的局部范围有冲刷磨痕,深度为0.2~0.4mm;
(3)1#轴承间隙偏大,转轴转动时轴承有响声;
(4)2#轴承游隙偏大,转轴转动时轴承内圈跟着转动,但滚子滚动不畅,滚子在其轴承保持架内较松;
(5)1#和2#轴承的轴承位均有不同程度地跑外圈痕迹,经做紧力测试,分别有0.03mm和0.02mm的顶间隙。
针对上述检查情况,将叶片结构改为单层钢板直叶片,更换了1#、2#轴承,且在1#、2#轴承顶部加上了合适的不锈钢垫片,使其各自保持紧力为0.02~0.03mm。考虑到有磨痕的整流罩损伤不是特别严重,加之目前没有备件,故没有更换。
6月28日,更换叶轮和轴承后引风机转子复位试车,对引风机进行了再次测振,测量的振动数据见表2。
表2 检修后引风机测振记录 μm
时 间 |
1#轴承水平振动 |
2#轴承水平振动 |
||
基频 |
通频 |
基频 |
通频 |
|
9:00 |
26∠275° |
30 |
21∠274° |
25 |
9:10 |
25∠281° |
29 |
20∠271° |
24 |
9:15 |
25∠285° |
29 |
21∠278° |
25 |
轴承温度也做了运行记录,引风机运行1.5h两轴承温度由26℃升至43℃后稳定。第二天将引风机停运重启后测量数据和前一天的测量数据基本一致。至此,引风机振动偏大故障得以解决。
从上述分析和处理过程看出,引风机振动较大的原因是其轴承出现故障和转子存在一定的
不平衡。由于实际运行中,系统除尘装置效率不高,锅炉排烟烟气内颗粒悬浮物浓度的增加导致叶片磨损的加剧,而原叶轮叶片结构形式为后弯机翼型,当包边在长期烟灰的冲刷下开裂时,一部分细颗粒烟灰进入叶片内腔,这是造成引风机存在一定不平衡的主要原因。更换成后弯直叶片型叶轮后,可有效杜绝同类故障的再次发生。
而1#、2#轴承间隙偏大影响轴承正常工作的原因,是因为该引风机长期运行期间振动一直偏大,过大的振动可能使得轴承部件振松、间隙变大。轴承故障反过来使振动继续增大,形成恶性循环。
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