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    引风机振动增大原因




      1台300MW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   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。 http://www.zhendong-meter.com/
      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16.5Hz,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=396Hz,但频谱分析中,未发现有400Hz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。   ①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。 
      ②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 
      为了更进一步判断振动与风机支承刚度不足的关系,在机组发电负荷240MW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。   1.2.2分析诊断 
      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1520mm,厚700mm, 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。   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 
      (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0mm向上沿支承700mm打毛,0mm向下-300mm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。 
      (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。 
      机组停运扩大性小修中进行了上述处理后开机,负荷从0升至满负荷300MW的过程中,在180,240,270,300MW各工况沿风机后导叶圆周外壳多次现场检测,其测振结果如表1。