1臺300 MW機組鍋爐配備2臺型號為AN25eb、靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機?!≡擄L(fēng)機自投運以來,因振動超標等問題采取過一些措施,但風(fēng)機振動特性仍表現(xiàn)在空載或低負荷運行時振動小,在高負荷、滿負荷時振動增大現(xiàn)象,且多次被迫降負荷或停風(fēng)機處理,振動威脅著機組安全經(jīng)濟運行。
1 振動診斷
1.1 原因分析
(1) 引風(fēng)機振動,一般來說其振動源應(yīng)該來自風(fēng)機本身,如轉(zhuǎn)動部件材料的不均勻性;制造加工誤差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡;安裝、檢修質(zhì)量不良;鍋爐負荷變化時引風(fēng)機運行調(diào)整不良;轉(zhuǎn)子磨損或損壞,前、后導(dǎo)葉磨損、變形;進出口擋板開度調(diào)節(jié)不到位;軸承及軸承座故障等,都可使引風(fēng)機在很小的干擾力作用下產(chǎn)生振動。
但由于采取了一系列相應(yīng)的處理措施,如風(fēng)機葉輪和后導(dǎo)葉進行了防磨處理,軸承使用進口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,軸承箱與芯筒端板的連接高強螺栓采取了防松措施,對芯筒的支承固定進行了改進,還增加了拉筋;嚴格檢修工藝質(zhì)量,增加引風(fēng)機運行振動監(jiān)測裝置等,解決了一些實際問題,風(fēng)機低負荷運行良好,但高負荷振動增大現(xiàn)象仍未能解決。
(2) 該風(fēng)機在冷態(tài)下啟動升至工作轉(zhuǎn)速和低負荷時振動小,說明隨轉(zhuǎn)速變化由轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起振動的問題影響不大;從風(fēng)機振動頻譜分析看出風(fēng)機振動主要是工頻振動,可以排除旋轉(zhuǎn)失速,喘振等影響。
(3) 用錘擊測量風(fēng)機葉片的自振頻率,該風(fēng)機工作頻率(葉片防磨后)為16.5 Hz,葉片一階頻率已大于K=7,故對第一類激振力是安全的;該風(fēng)機進口導(dǎo)葉24片,第二類激振力頻率為16.5×24=396 Hz,但頻譜分析中,未發(fā)現(xiàn)有400 Hz左右的頻率,可以認為第二類激振力對葉片振動和風(fēng)機振動的影響不大。
(4) 風(fēng)機振動主要是高負荷或滿負荷振動增大,且振動不穩(wěn),出現(xiàn)波動或周期性振動。
① 振動不穩(wěn)可能與鍋爐燃燒調(diào)整、煙氣流速、兩臺并聯(lián)運行風(fēng)機的流量分配等有關(guān),同時也反映了風(fēng)機支承剛度差、可能有局部松動等問題。風(fēng)機進入高負荷發(fā)生振動增大現(xiàn)象,若在此情況下繼續(xù)長時間運行,主軸承可能受損,其基礎(chǔ)、臺板、葉輪與主軸聯(lián)接部件就有可能被振松,進而使振動更加惡化,最終導(dǎo)致停運風(fēng)機解體檢修。
?、?從風(fēng)機運行承力情況看,高負荷時,風(fēng)機出力增大,根據(jù)作用力與反作用力原理,結(jié)果使支承轉(zhuǎn)子的作用力增大和風(fēng)機支承基礎(chǔ)負荷增大,如果風(fēng)機支承基礎(chǔ)剛度或相關(guān)連接剛度不足,其承載抗擾性能就差。風(fēng)機振動盡管振源來自風(fēng)機本身,由于風(fēng)機結(jié)構(gòu)特點,空載或低負荷存在振動,但沒超標;當(dāng)風(fēng)機支承剛度不足又在高負荷運行時,會使風(fēng)機原存在但沒超標的振動提供放大振動的條件,出現(xiàn)上述高負荷振動增大特征,故分析認為風(fēng)機高負荷振動增大由支承剛度不足引起。
1.2 現(xiàn)場檢測與診斷
1.2.1 現(xiàn)場檢測
風(fēng)機鋼支架下為混凝土基礎(chǔ)支承,有關(guān)結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中A、B、C三組支承,每組左右各1個。
為了更進一步判斷振動與風(fēng)機支承剛度不足的關(guān)系,2000年11月在機組發(fā)電負荷240 MW運行情況下,用測振儀對該風(fēng)機在其出口靠后導(dǎo)葉部位沿機殼圓周方向和風(fēng)機支架基礎(chǔ)進行振動測量,其結(jié)果分別示于圖2和圖1(注:圖中長度單位mm,振動測量單位祄)。