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浅谈兰州锅炉风机运行中常见故障的原因

2022-04-23  来自: 甘肃宏丰机械设备有限公司 浏览次数:42

摘要:随着国内制造锅炉风机的工艺水平不断提升,风机的性能以及工作效率都获得了很大提升。但是在实际的操作中,锅炉风机仍然存在较多的故障,必须加强对风机的定期维护,对故障产生的原因进行总结,制定具有针对性的解决措施,才能不断提升锅炉风机的工作效率。


关键词:锅炉;风机;故障;措施


锅炉风机是把原动机产生的机械能进行转化并向进行气体能量输送的一种重要机械。作为火电厂中关键的机械设施,锅炉风机包括了密封风机、引风机以及送风机等多种类型,在发电厂中所消耗电能的比例大约为 1.5%至 3.0%。在实际的操作中,送风机每年故障率 0.4次,由于引风机工作时间长,运作环境较为恶劣,所以出现故障的几率较高,约为 2 次。


一、叶片磨损原因分析以及应对措施


锅炉风机出现叶片磨损的问题的原因多种多样,主要包括以下几种:在锅炉风机运行的过程中未设计工况状态,叶片进口圆弧切线与叶轮中进气的方向不同,产生了进气冲角;风机中气流尘粒磨损冲刷叶片进口位置;引风机进气口设置了旋风除尘设备,该设备具有良好的除尘效果,但是如果未及时对除尘设备进行清理,则引风机容易进入灰积尘,锅炉风机中产生的气流将粉尘粒带动进入叶片附近位置,产生与锉刀叶片相同的功能,提升叶片磨损的程度;加之风机叶片的焊缝或者构成材料未达到的硬度,一旦进入的粉尘硬度更高,则加快叶片磨损冲刷的速度。针对叶片磨损故障,解决措施如下:其一,加强对除尘设备中的积尘的清理,将烟气粉尘量降低;从锅炉以及煤质的运转情况出发,间隔 2 个小时对除尘设备的积尘进行至少 1 次处理,能有效减少叶片受到尘粒的磨损冲刷程度。其二,降低排气的阻力,保持叶片进口的圆弧切线与叶道气流流通方向的一致性。其三,对锅炉风机加强叶轮的改造,提升叶轮的使用寿命,在进行改造之后,可用单板弯叶片替代翼后的叶片,程度上增加电机的负荷量,却能有效避免叶片磨损情况下设备的积尘对平衡性的破坏,将叶轮的使用期限延长;其四,可以使用较高硬度的材料,例如 16Mn 钢将 A3钢进行替代,有效提升锅炉风机叶片的耐磨程度。


二、喘振和旋转失速原因分析以及应对措施


喘振主要是在风机不稳定运行区域产生的风压、流量明显出现波动的情况,锅炉风机的旋转失速主要是机内气流冲角靠近临界点时,气流脱离叶片凸面,出现边界层分离导致的涡流,引起风压降低的情况。此两种故障属于不同工况,但存在内在联系。锅炉风机出现喘振现象,通常会伴随出现旋转气流,旋转失速主要受到叶轮性能结构的影响,和风烟道系统形状、内部容量没有直接联系,喘振则与此二者联系密切,喘振利用U 形管进行检测,而旋转失速用探针检查。这两种故障均为压差的信号将压差的开关驱动,产生调机或者报警反映,存在两种原因导致的误操作行为:其一,装置保护可靠性不高;其二,烟气内灰尘将 U 形管、测量孔堵塞。在出现喘振以及旋转失速故障时,锅炉风机以及炉膛的风压都会产生明显变化,在调试风机过程中,可利用改变安装动叶的角度的方法确保工作区域与不稳定区保持距离。在锅炉风机制造工艺不断提升的基础上,取消喘振或者旋转失速的跳闸性保护,将其变为“发讯”,一旦出现故障信号,则操作人员对动叶开度进行调节,确保风机远离故障区域,从而实现风机正常运转。


三、风机轴承振动故障原因及措施


风机轴承振动会导致叶片、轴承的损耗、风道损坏、螺栓松动等问题。对锅炉风机正常运转造成影响,导致轴承振动原因较多,论文主要从以下两个方面对其原因以及解决措施进行论述。


(一)折断地脚螺栓导致的振动


在对这一问题进行检查过程中,发现轴温、油位、冷却水流通都正情况下,非正常响动多源于锅炉风机叶轮。在轴承箱垫铁下有较小幅度的振动现象,但垫铁未能滑出,在将地脚螺栓旋紧时,通常都会出现 1 个螺杆出现被折断现象,防松弹簧下面的垫圈被碎断,螺母出现松动,风机的转子与轴承箱出现共振。此时,可以利用地脚螺母接地的传统方法进行处理,另外,还可利用绑焊螺柱方法进行修复,其主要操作方式为:垫高锅炉风机的轴承箱至少20mm至30mm,凿去折断螺栓周围混凝土,出现 120mm×80mm×240mm 规格的浅洞;在基础表面位置,将折断螺栓的下半截去除,确保阶段之后的折断螺栓表面保持 100mm;把大概 160mm 长的、共 2 段的圆钢或者螺纹钢(20 号)固定在螺杆上;利用火焰及对其进行淬火,应力消除;将在轴承箱上的固有的地脚螺孔位置套上螺栓,保证轴承箱位置的正确,将螺母旋紧,用水泥填充之前打下的孔洞并恢复原样。


(二)叶片磨损产生振动


作为锅炉风机中较普遍问题,磨损会导致风机的平衡受到破坏,会导致运行中的风机振动变大。在对这种锅炉风机振动故障进行处理时通常会在锅炉停炉之后进行平衡性的调整,主要从锅炉风机的特色出发,在不停炉状态下实现平衡工作:首先,在风机壳面对叶轮的位置上进行 1 个手孔门的安装,这一位置距离叶轮的缘边距离为 200mm,处理人员位于风机之外,进行内部的手动操作,关闭手孔门;其次在出现振动之后停下锅炉风机,打开手孔们,在风机风之外加重叶轮重要,最后在完成平衡的查找之后,对相应的位置以及重量进行计算,完成焊接叶轮的工作。另外,为了加强维护锅炉风机的挡板,减少漏风情况,可以停止单侧风机状态下避免热风漏出送风机,保持正常的工作环境。


结语


在实际的操作中,锅炉风机仍然存在较多的故障影响风机的正常运行。本文对锅炉风机的叶片磨损原因进行分析以及说明了应对措施,并对喘振和旋转失速原因以及应对措施进行了分析,从折断地脚螺栓、叶片磨损角度出发研究了风机轴承振动故障原因及措施。

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