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1、包头轻工职业技术学院毕业论文影响风机可靠性的几个因素及防范对策093008班 级：_热能动力设备及应用作 者：_专 业 名 称：_2011年04月16日影响风机可靠性的几个因素及防范对策防范对策理论文题目： 作者：_包头轻工职业技术学院包头轻工职业技术学院指 导 教 师： 单位： 单位： 论文提交日期：2011年 04月 16日摘 要分析了风机运行中轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动作等故障的几种原因，提出了被实际证明行之有效的处理方法。特别说明了电站风机可靠性的概念及影响因素，提出了在设计和运行中提高轴流风机可靠性的对策。要提高轴流风机可靠性，在选型、设计、运行、调整与维护方面都要
2、做好一定的措施。分析了风机运行中轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动作等故障的几种原因，提出了被实际证明行之有效的处理方法。关键词：风机，轴流风机,运行,可靠性目 录第一章 绪论1第二章电站风机可靠性概念2第三章 影响轴流风机可靠性的因素33.1电站风机事故分类33.2 风机轴承振动超标33.3 轴流风机主要故障53.4轴流风机发生故障的原因53.5 影响风机运行的主要原因6第四章提高轴流风机可靠性的措施94.1选型94.2并联设计与运行104.3其他设计措施10结 语13参考文献14致 谢15包头轻工职业技术学院机电工程系毕业论文第一章 绪论风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、
3、给予气体能量的机械，它是火电厂中不可少的机械设备，主要有送风机、引风机、一次风机、密封风机和排粉机等，消耗电能约占发电厂发电量的1530。在火电厂的实际运行中，风机，特别是引风机由于运行条件较恶劣，故障率较高，据有关统计资料，引风机平均每年发生故障为2次，送风机平均每年发生故障为04次，从而导致机组非计划停运或减负荷运行。因此，迅速判断风机运行中故障产生的原因，采取得力措施解决是发电厂连续安全运行的保障。虽然风机的故障类型繁多，原因也很复杂，但根据调查电厂实际运行中风机故障较多的是：轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动。风机是火力发电厂中的关键辅机，轴流风机因效率高和能耗低而被广泛采用
4、。在实际运行中，不少电厂因轴流风机特别是动叶可调轴流风机的可靠性差，频频发生故障，导致电厂非计划停机或减负荷，影响了机组发电量。近几年来，广东地区的几家电厂如珠江电厂4300MW、南海电厂2200MW、恒运C厂1210MW均发生过动叶可调轴流风机断叶片事故，也有在同一电厂反复多次发生，严重影响机组安全满发。因此，从根本上解决这些问题，提高大型火电厂轴流风机运行的可靠性显得十分必要和迫切。这里详细的介绍了影响风机的原因和解决办法，轴流式风机在生产中应用的最为广泛，在这里将重点说明轴流式风机的优点和发生事故的处理方法。15第二章电站风机可靠性概念 电站风机可靠性统计的状态划分如下： 90年代以前，
5、我国大型电站(125MW及以上)锅炉风机引起的非计划停机和非计划降负荷较频繁，据统计，在125MW、200MW、300MW及600MW机组中，按电厂损失的等效停运小时算，送、引风机均排在影响因素的前10位，与发达国家的差距较大。 90年代以后，我国几个主要电站风机制造厂设备质量提高较快，针对我国电厂的实际情况，引进外国先进技术，使电站风机特别是动叶可调轴流风机的可靠性不断地得到提高。例如：1997年某鼓风机厂对其利用引进技术生产的、在15套300MW火电机组中使用的28台动叶可调轴流式送风机和24台动叶可调轴流式引风机进行可靠性分析，发现其运行率已达99%。其他厂家的产品的可靠性也有较大的提高
6、。第三章 影响轴流风机可靠性的因素3.1电站风机事故分类第1类事故：风机故障引起火电机组退出运行。第2类事故：风机故障只引起火电机组出力降低，还没有造成火电机组退出运行，或送、引风机仅有某一台退出运行。第3类事故：风机损坏不严重，不需要送、引风机退出运行进行维修。第1、2类事故直接影响风机运行可靠性，第3类则是潜在的影响因素。3.2 风机轴承振动超标 风机轴承振动是运行中常见的故障，风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障，严重危及风机的安全运行。风机轴承振动超标的原因较多，如能针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法，往往能起到事半功倍的效果。1. 不停炉处理叶片非工作
7、面积灰引起风机振动这类缺陷常见于锅炉引风机，现象主要表现为风机在运行中振动突然上升。这是因为当气体进入叶轮时，与旋转的叶片工作面存在一定的角度，根据流体力学原理，气体在叶片的非工作面一定有旋涡产生，于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积在非工作面上。机翼型的叶片最易积灰。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。由于各叶片上的积灰不可能完全均匀一致，聚集或可甩走的灰块时间不一定同步，结果因为叶片的积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡，从而使风机振动增大。在这种情况下，通常只需把叶片上的积灰铲除，叶轮又将重新达到平衡，从而减少风机的振动。在实际工作中，通常的处理方法
8、是临时停炉后打开风机机壳的人孔门，检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。这样不仅环境恶劣，存在不安全因素，而且造成机组的非计划停运，检修时间长，劳动强度大。经过研究，提出了一个经实际证明行之有效的处理方法。如图1所示，在机壳喉舌处（A点，径向对着叶轮）加装一排喷嘴（45个），将喷嘴调成不同角度。喷嘴与冲灰水泵相连，将冲灰水作为冲洗积灰的动力介质，降低负荷后停单侧风机，在停风机的瞬间迅速打开阀门，利用叶轮的惯性作用喷洗叶片上的非工作面，打开在机壳底部加装的阀门将冲灰水排走。这样就实现了不停炉而处理风机振动的目的。用冲灰水作清灰的介质，和用蒸汽和压缩空气相比，具有对喷嘴结构要求低、清灰范围大、效果好
9、、对叶片磨损小等优点。2. 不停炉处理叶片磨损引起的振动磨损是风机中最常见的现象，风机在运行中振动缓慢上升，一般是由于叶片磨损，平衡破坏后造成的。此时处理风机振动的问题一般是在停炉后做动平衡。根据风机的特点，经过多次实践，总结了以下可在不停炉的情况下对风机进行动平衡试验工作。1）在机壳喉舌径向对着叶轮处（如图1）加装一个手孔门，因为此处离叶轮外圆边缘距离最近，只有200mm多，人站在风机外面，用手可以进行内部操作。风机正常运行的情况下手孔门关闭。2）振动发生后将风机停下（单侧停风机），将手孔门打开，在机壳外对叶轮进行试加重量。3）找完平衡后，计算应加的重量和位置，对叶轮进行焊接工作。在实际工作
10、中，用三点法找动平衡较为简单方便。试加重量的计算公式为P250A0GD（3000n）2（g）为了尽快找到应加的重量和位置，应根据平时的数据多总结经验。根据经验，Y4731122D的风机振动010mm时不平衡重量为2000g；M5291118D的排粉机振动010mm时不平衡重量120g；轴流ASN21251250型引风机振动为010mm时不平衡重量只有80g左右。为了达到不停炉处理叶片磨损引起的振动问题的目的，平时须加强对风门挡板的维护，减少风门挡板的漏风，在单侧风机停运时能防止热风从停运的送风机处漏出以维持良好的工作环境。3. 空预器的腐蚀导致风机振动间断性超标这种情况通常发生在燃油锅炉上。燃
11、油锅炉引风机前一般没有电除尘，烟、风道较短，空预器的波纹板和定位板由于低温腐蚀，波纹板腐蚀成小薄钢片，小薄钢片随烟气一起直接打击在风机叶片上，一方面造成风机的受迫振动，另一方面一些小薄钢片镶嵌在叶片上，由于叶片的动不平衡使风机振动。这种现象是笔者在长期的实际生产中观察到的结果。处理方法是及时更换腐蚀的波纹板，采用方法防止空预器的低温腐蚀，提高排烟温度和进风温度（一般应高于60以避开露点），波纹板也可使用耐腐蚀的考登钢或金属搪瓷。4. 风道系统振动导致引风机的振动烟、风道的振动通常会引起风机的受迫振动。这是生产中容易出现而又容易忽视的情况。风机出口扩散筒随负荷的增大，进、出风量增大，振动也会随之
12、改变，而一般扩散筒的下部只有4个支点，如图2所示，另一边的接头石棉帆布是软接头，这样一来整个扩散筒的60重量是悬吊受力。从图中可以看出轴承座的振动直接与扩散筒有关，故负荷越大，轴承产生振动越大。针对这种状况，在扩散筒出口端下面增加一个活支点（如图3），可升可降可移动。当机组负荷变化时，只需微调该支点，即可消除振动。经过现场实践效果非常显著。该种情况在风道较短的情况下更容易出现。3.3 轴流风机主要故障a)转子故障。如转子不平衡、转子振动等，最严重的甚至发生叶轮飞车事故。b)叶片产生裂纹或断裂。在送、引风机上均有可能发生，近几年在多个大型电厂已发生多宗。c)叶片磨损。主要是发生在引风机上。由于电
13、除尘器投入时机掌握不好或电除尘器故障，造成引风机磨损。这是燃煤电站引风机最容易发生的故障。d)轴承损坏。e)电机故障。如过电流等，严重时烧坏电机。f)油站漏油，调节油压不稳定。既影响风机的调节性能也威胁风机的安全。3.4轴流风机发生故障的原因1. 产品设计和制造方面a)结构设计不合理，强度设计中未充分考虑动荷载。b)气动设计不完善。对气动特性、膨胀不明。c)叶片强度安全系数不够，叶片材质差。d)叶片铸造质量差。e)焊接、装配质量差。如叶片螺栓脱落打坏叶片等。f)控制油站质量差。g)监测、保护附件失灵。2. 运行、检修方面a)轴流风机长期在失速条件下工作，气流压力脉动幅值显著增加，叶片共振受损。
14、b)不按风机特性要求进行启动并车，风机工况与系统特性不匹配。c)不投电除尘或电除尘效率低导致风机入口含尘浓度高。d)两台风机并列运行时，两者工作点差异较大。e)轴流风机喘振保护失灵。F)无定期检修或检修不良。3. 安装方面A)轴系不平衡或联接不好，导致风机振动大、轴承、联轴器易损坏。B)执行机构安装误差大，就地指示值与控制室反馈值不一致，导致操作不准确。本文后面将具体讲述。4. 风机选型与系统设计方面风机选型不当造成风机实际运行点在不稳定气流区或接近甚至进入失速区，以及风机管路系统特性不合理，均可造成风机转子有关部件的疲劳与损坏。3.5 影响风机运行的主要原因1. 动、静部分相碰引起风机振动在生产实际中引起动、静部分相碰的主要原因 a）叶轮和进风口（集流器）不在同一轴线上。 b）运行时间长后进风口损坏、变形。 c）叶轮松动使叶轮晃动度大。 d）轴与轴承松动。 e）轴承损坏。 f）主轴弯曲。2. 轴承温度高风机轴承温度异常升高的原因有三类：润滑不良、冷却不够、轴承异常。离心式风机轴承置于风机
