火电厂锅炉引风机工作故障分析及对策

火电厂风机振动是一常见故障,对其故障进行了总结与处理。

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ＦＬＵＩＤＭＡＣＨＩＮＥＲＹ

Ｖ０１．３７，Ｎｏ．９，２００９

文章编号：１００５－－－－０３２９（２００９）０９—００５２—＿０３

火电厂锅炉引风机工作故障分析及对策

李玉山

（秦皂岛职业技术学院，河北秦皇岛０６６００４）

摘要：介绍了火电厂轴流式动叶可调引风机运行、维修过程中存在的问题，分析了引风机运行中频繁出现机械故障

的原因并提出了处理对策。关键词：

引风机；故障诊断；分析探讨

中图分类号：ＴＨ４３

文献标识码：Ｂ

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—０３２９．２００９．０９．０１４

ＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ

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１引风机设备概况

在大容量的锅炉中，一般引风机、送风机和一次风机都采用轴流风机。其中动叶可调轴流风机引风机是火力发电厂燃煤锅炉送引风系统的在运行期间出现最多、影响最大的故障现象是风机振动、风机轴承温度高、风机漏油以及引风机叶片磨损等。

（１）风机振动

由于受当时技术条件限制，风机投产时没有秦卓岛热电厂２＃机组装机容量为３０万千瓦，装设振动自动测量装置，对于风机振动参数的采集主要靠人工利用仪器现场对机壳进行实际测量。引风机的振动一般分为突发振动和逐渐增大两种。前者多发生于风机负荷变化频繁且幅度较大时，主要属于转子轮毂表面积灰突然脱落造成转子不平衡或锅炉高负荷运行的振动；后者则主

要属于机械方面的异常引起的振动，同时还会伴

有脉动异声出现。

（２）风机轴承温度高

引风机的轴承箱内驱动端装有两套轴承，即７３４０ＢＭＰＵＡ向心推力轴承和ＮＪ３４０ＥｍｉＣ３滚柱轴承，在非驱动端有一套ＮＵ３４０ＥｍｉＣ３滚柱轴

承。运行规程规定引风机的轴承温度≥８０℃报

万方数据

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｏｎ

Ｋｅｙ主要辅机设备，在火电厂的实际运行中，引风机由于处于长期连续工作状态，运行条件恶劣，故障难免。发生频率较高的故障有：振动异常、风机轴承温度过高、风机漏油以及引风机叶片磨损等。

２台锅炉的引风机都是某鼓风机厂生产的ＡＳＮ一２８８０／１６００型液压动叶可调轴流式单级风机。额定工况为：风量８３１．５ｋｍ３／ｈ，风压３４３４Ｐａ，效率８６％。叶轮直径为２８８０ｍｍ，轮毅直径为１６００ｍｍ，

设计叶片材料是ＺＬ４０２铸铝合金，牌号为

ＺＡｌＺｎ６Ｍｇ，叶片头部没有可更换的不锈钢（１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ）耐磨鼻，叶片表面镀硬铬，提高耐磨性。动叶角度的调节是由风机外部的伺服马达带动调节驱动装置，经调节拉叉使液压机构动作，推动轮毂内的调节盘做轴向移动来转动叶片。

２引风机运行中存在的问题收稿日期：２００９—０３一１４

火电厂风机振动是一常见故障,对其故障进行了总结与处理。

２００９年第３７卷第９期流体机械

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警，≥１１０℃跳闸。由于排烟温度偏高以及润滑油温度高等原因，导致引风机轴承温度时常在７８～

８６℃。自投产以来引风机有４次是轴承温度高和

异声问题更换转子。液压缸、控制头内轴承一般采用的是国产轴承，自投产以来更换了２３台液压缸，解体后发现液压缸主轴的６２０９轴承和控制头内调节杆的３２００轴承破碎导致调节套卡涩不动的问题占５０％以上。

（３）风机漏油

风机漏油主要包括液压缸、控制头和轴承箱密封件或润滑油系统漏油，自投产以来累计更换了３３台转子（液压缸），据统计有４５％转子（液压缸）属于密封漏油而更换解体的。由于受到技术、试验等方面的限制，风机的转子解体大修只能

返回制造厂修理，费用昂贵。为节约费用和缩短

抢修工期，只要转子内部没有问题，只更换液压

缸、控制头即可，投产以来累计更换液压缸１５台。

（４）引风机叶片磨损

为保证风机工作效率，引风机叶片顶部间隙

设计在２．８＋１。４ｍｍ范围内，投产初期阶段电除

尘器运行工况不稳定、效率偏低，加剧了引风机叶

片的磨损。烟气含尘量高造成引风机叶片剧烈磨损，严重时沿叶片宽度方向叶片被磨掉１／３，致使引风机叶片叶顶间隙达到６．２ｍｍ以上。一套新叶片只能用一年甚至更短的时间。３故障原因分析

３．１

引风机振动大的原因¨、２１（１）系统阻力过大

由于回转式空气预热器长期运行，容易积灰、

结垢，严重时堵灰，并且电除尘器出口和引风机人口烟道存在设计缺陷。系统管路阻力增加流量减

小，使系统管路特性曲线变陡，工作点落人喘振

区，导致引风机振动。

（２）叶片材料存在质量问题

叶片材料为铸铝合金ＺＬ４０２，牌号为

ＺＡｌ

Ｚｎ６Ｍｇ，设计叶片材料存在质量问题是引风机

振动大甚至叶片断裂的主要原因。

（３）动不平衡

１）为了尽快开机，每次安装或检修之后，风

机动平衡未校好就投人运行，为风机的安全运行留下了隐患。

２）由于锅炉爆管等原因引起风机叶片积灰，

万方数据

液压缸漏油造成积灰严重且不均匀，破坏了风机

动平衡¨１。

３）由于引风机长期运行，出现风机零部件松

脱或损坏，调节导销松脱或平衡锤断裂等情况，破

坏了风机动平衡。

（４）扩散器振动导致引风机振动。扩散器振动通常会引起风机的受迫振动，而使轴承与扩散器产生共振，随负荷的增大，振动会随之改变。３．２轴承温度过高的原因

轴承温度过高有两个方面的原因：（１）润滑

油中有杂质等造成润滑不良；（２）轴承游隙大、保

持架磨损等导致轴承温度升高或传动机构齿轮卡涩。

２台锅炉引风机的油站原设计安装的油冷却

器，在当地使用换热量本身余量不大，加上引风机冷却水管道太细，由于长年运行，油冷却器以及冷却水管道结垢和淤泥等杂质堵塞，使换热效率下降，每次停炉后都要进行人工清洗。从１９９９年到

２００２年曾经先后改进了冷却水系统，包括南北向

母管衢７×４ｍｍ无缝管及油站进回水ｑｂ２５ｍｍ支

管，将油站冷却水管道加粗并更换。并且增加了一组油冷却器，原风机油站２台冷油器共用ｌ套冷却水管，改为分别独立的２套冷却水管。还在油站的检修中将过滤器的清洗列为质量监督点进

行验收。通过改进使油站油箱润滑油温度从５２℃降至３７℃，引风机轴承温度一般能保持在

６７℃以下。

３．３

液压缸、控制头和轴承箱漏油的原因

（１）轴流式引风机因其采用动叶可调结构，

无形中增加了密封点。转子漏油主要分为长期运行中漏油和新更换的转子漏油两个方面。投产初期漏油现象较轻，但随着运行时间增加，锅炉负荷高、排烟温度高加剧了密封件的老化，漏油现象加重。

（２）轴承箱漏油。密封元件质量差和老化引

起漏油。风机润滑油质不合格或恶化，轴承杂质

进入油室损伤磨坏密封件，轴承箱骨架油封的压环外有锁紧螺母，由于锁紧螺母没有止退装置，运行中长期振动，锁紧螺母松动，导致骨架油封的压环松动引起漏油。

（３）液Ｊ玉缸和控制头漏油。主要分为内漏和外漏。内漏主要是活塞及滑阀密封件故障造成动调卡涩与失灵。外漏则主要是密封件老化引起输

出轴、输入轴透盖等密封漏油。油管道接头漏油

火电厂风机振动是一常见故障,对其故障进行了总结与处理。

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一是质量问题；二是磨损造成。２００５年３月，吊

开２＃炉乙引风机上盖，检查发现，控制头拉筋松开，磨坏泻油管接头漏油。这种漏油无法消除，只得更换液压缸和控制头。

３．４烟气的含尘量大及叶片的磨损的原因

引风机叶片磨损除了与叶片制造工艺、耐磨涂层以及叶型等问题有密切的关系外，还与烟气中灰尘的含量以及烟气量有关。２００４年２。炉乙引风机进口烟气挡板未完全开启运行３个月，烟气流量偏向甲侧造成叶片严重磨损。除了以上原因影响叶片的寿命外，笔者通过对三期（６０００ＭＷ机组）４。、５４锅炉引风机叶片磨损情况长期观察，发现该引风机叶片表面没有防磨涂层，已经运行了５年以上，叶片磨损轻微，经过仔细研究发现这不仅与叶型及电除尘器效率高有关，还与风机转速有关。三期引风机与一二期引风机属于同一种形式，同为１６个叶片，三期引风机转速只有７５０ｒ！ｍｉｎ，比一二期引风机转速低了近２０％［３１。自从２００４年开展状态检修以来，检修、运行质量和检

修工艺有了明显的提高，引风机叶片寿命达到６

年甚至更长。

４技术改造措施‘５】

针对电厂动叶可调轴流引风机振动大甚至叶

片断裂的原因，结合锅炉风烟系统设备情况，采取

以下技术改造措施。，（１）降低烟气系统阻力

改造电除尘器出口和引风机人口烟道，将电除尘器出口由２个并行烟道经９０。转弯水平汇合改为３０。水平汇合，用三通部件将两处９０。弯头和收缩段的截面改变，并加分隔板，将直角弯头外角改为圆角，在三处弯头烟道内重新布置导向板。

烟道改进后，使引风机人口负压基本达到设计值。

降低阻力后，引风机远离失速区运行。

（２）更换优质的叶片

用Ａｕ５ＧＴ铝铜系合金精密铸造叶片代替原ＺＬ４０２铸造叶片，新叶片的抗拉强度矿。≥２６５ＭＰａ，延伸率矿，＞４％。，采用该叶片至今没有出现过故障现象。同时还采用ＬＹＩ１锻造叶片替

代原ＺＬ４０２铸造叶片，其盯６＝４５８ＭＰａ。盯５＝２０．４％，采用该材料叶片后，运行一直处于正常状态。

（３）扩散器振动处理

引风机扩散器的下部一般只有４个支点，扩

万方数据

散器出口是石棉帆布的软连接，这样整个扩散器的大部分重量靠悬吊受力，结构如图１所示。

图１一般扩散器支点

轴承座的振动直接与扩散器有关，负荷越大，轴承产生振动越大。针对这种状况，在扩散器出

口端下方增加１个活支点，即采用由检修人员自

行研制的千斤顶支撑引风机的扩散器，可升降，可移动，支撑位置如图２所示。

图２改进后扩散器支点

５日常维护措施

（１）严格执行给油脂标准，定期进行油脂化验，确保转动机械的良好润滑。

（２）定期更换控制头输入（输出）轴联结柱销和弹簧钢片。对控制头采取有效的固定措施，确保控制头的同心度在规定范围内。定期检查控制头各密封，保持油压减少泄漏。

（３）提高检修工艺质量，防止叶片漂移，保证风机轴系中心在规程规定范围以内。

（４）利用每次停炉机会，及时清理轮毂表面积灰，也可以在风机上加装一套吹厌装置，运行中利用压缩空气进行不停机清灰。

（５）可以考虑安装风机振动监测设备，防止风机运行中突发事故的发生。

（下转第８６页）

火电厂风机振动是一常见故障,对其故障进行了总结与处理。

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＋５Ｖ

作为环境温度。

（４）为了准确地检测环境温度，压缩机停机时，室外机风扇电机高速运转３ｍｉｎ。另外，压缩机每连续运行１２０ｍｉｎ后，人为停机１次，３ｍｉｎ后

再次启动运行，确保Ｃ１或Ｃ２的温度与环境温度

保持一致。４结语

在充分试验的基础上，综合分析了通常应用在空调产品上的除霜模式，提出了一种新型的除

图５改进后的温度检测电路

霜方案。采用这种控制模式，可根据环境温度的改进后的温度检测电路如图５所示，图中Ｃ１不同选择合理的除霜进入时刻和退出时刻，可根为液相冷媒温度检测点，位于室外换热器细管入

口处。ｃ２为气相冷媒（严格说是气液两相混合状

据检测到除霜点的快慢自动判断换热器结霜的严重程度并自动选择除霜模式。另外，这种除霜模态）温度检测点，位于室外换热器中间处。具体式的硬件电路只是室外侧换热器的液相冷媒温度检测过程为：

传感器和气相冷媒温度（盘管中间）传感器，省去（１）压缩机启动时，检测出室外换热器温度了环境温度传感器，不仅降低厂生产成本而且减

作为环境温度，至压缩机停止前不再变更。

少了故障出现的机率，提高厂产品的可靠性。

（２）制冷时，取ｃ１、ｃ２中温度值较小的作为环境温度。

作者简介：邱宏（１９６５一）男，工程师，通讯地址：１１６６００辽宁（３）制热时取ｃ１、ｃ２中温度值较大者减２℃

大连『ｉｒ经济技术开发区松岚街ｌｏ号大连三洋空调机有限公司。

（上接第５４页）

（６）对购进的叶片螺钉等备件进行１００％的

金属探伤检查，同时在临修或状态检修停炉期间，

参考文献

对叶片及其螺钉进行着色检查，并建立检查档案。

（７）每次检修后对风机进行动平衡试验，将

［１］符慧林，鄢晓忠，林建湘．燃气锅炉送风系统振动分风机振动值控制在标准要求范围。

析及综合治理［Ｊ］．长沙电力学院学报（自然科学（８）由于锅炉爆管等原因引起风机叶片积版），２００６，２１（２）：４０－４５．

灰，液压缸漏油，造成积灰严重且不均匀，破坏动［２］

李庆军，侯国忠，黄晓波．浅谈多风井多风机分区并平衡。凡爆管后的停炉，重新启动前，须对引风机联通风［Ｊ］．煤炭技术，２００５，（２）：６７－６８．

进行检查，确认无问题后，方可投人引风机运行。

［３］谭兴昀．引风机叶轮积灰的故障诊断及分析［Ｊ］．山西电力，２００８，（１）：４２－４３．

（９）引风机运行一段时间后，应坚持做好动［４］张艳杰．韶关电厂锅炉引风机变频调速改造前后节叶及其同定螺钉的例行检查。此外，检修人员还

能效果对比．电力科学与技术学报，２００７，２２（２）：

要定期检查和紧固引风机或轴承箱的地脚螺钉。

９３－９６．

［５］

吴洪波，姜家渊．锅炉风机运行中常见故障的原因６结语

分析及处理［Ｊ］．中国电力，２００５，３８（２）：３９４２．

通过采取了以上技术改造日常维护与定期检

作者简介：李玉山（１９６６．），男，副教授，主要从事职业技术教修措施后，取得了良好的效果，至２００８年底，各引

育，机电设备设计、改造，机电一体化研究，电磁材料的应用研究风机运转平稳，整体设备运行正常，避免了因引风

等，取得多项国家专利，通讯地址：０６６００４河北秦皂岛市开发区世机振动大导致叶片断裂造成的巨额经济损失。

纪家园２７—４—７。

万方数据

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