引风机电机轴肩碰磨问题分析及处理

张书齐

（广东省珠三角电力工程技术有限公司，广东 江门529228）

1 设备简介

台电B厂引风机为成都电力机械厂生产的AN42e6静叶可调轴流风机，转速595r／min，全压6302.7Pa，风机效率85.8%。其电机采用上海电机厂生产的 YKS1000－10，功率6400kW，电压6kV，转速595r／min。6A引风机电机在2012年10月份进行过一次检查A修。

2 发生电机轴肩碰磨的经过

2013年1月16日09：29，机组运行状态正常，进行6号机A侧空预器RB试验，联跳A侧风机，机组RB控制动作正常。12：45，启动A侧送、引风机，并入系统运行。在6A引风机电机非驱动端，轴承温度偏高并呈上升趋势，降负荷到500MW，温度仍呈上升趋势。14：00，停运A侧引风机进行解体检查，发现6A引风机电机非驱动端轴肩与油档支撑架端面摩擦，轴瓦浮动密封环损坏，电机磁力中心间隙108mm，风机轴系向后膨胀约5mm。

将电机非驱动端油档支撑架端面车削减薄8mm，更换电机非驱动端轴瓦浮动密封环。改变风机检修隔离措施，引风机入口挡板由关闭转为打开，出口挡板手动摇关至摇不动，使风机中心筒由微正压转为微负压，同时通入压缩空气强化冷却。2013年1月18日09：00，轴瓦回装完毕，启动润滑油系统，盘动风机轴系，冷却后的轴系逐步回到正常位。09：55，6A引风机启动正常。

3 发生电机轴肩碰磨的原因

3.1 轴肩设计不合理

（1）引风机电机转子后轴设计的轴肩不合理，未完全满足此轴肩的间隙（应≥10mm。出自发生事故后上海电机厂发过来的总装配图传真IC050.3463中技术说明的第8项：单边游动间隙由3mm改为10mm）要求，也未满足磁力中心（116mm）的要求，具体如图1所示。

图1 轴肩设计不合理

图1中L为后轴承座与轴肩的间隙位置。RB试验停转时，间隙为4mm；第一次车削轴承座内圆时深度为2mm，由于轴肩有斜坡，最小间隙距离是0.57mm。第二次车削后，总深度有8mm，最小间隙距离是5.57mm。加上轴系调整措施冷却后盘动驱动侧联轴器，电机转子又向前窜4mm，轴肩的总间隙也达到了9.57mm，同时磁力中心由108mm变为112mm，基本保证了转子的轴窜量。

（2）经专业会议得知，6B、7A、7B引风机均发生过不同程度的碰磨情况，无论是冷态还是热态启动。这进一步说明了轴肩设计不合理带来了碰磨问题。

3.2 入口挡板关闭不严

6A引风机做RB试验时，由于其出口挡板在集控自动关闭时未达到实际全关位置，6A引风机入口又是负压，使6B引风机侧烟气通过入口挡板回流到6A引风机联轴器周围，使轴系膨胀向电机侧拉伸，导致后轴承座与轴肩碰磨，瓦温升高。

轴系膨胀计算：由于8.398m长的空心轴受回流烟气影响，温度由60℃升高到135℃，因温度变化引起的轴涨缩量会导致轴拉长。膨胀量计算公式为ΔL＝a×l×Δt，钢膨胀系数a＝1.2×10－5（0.012mm即每度1丝）。将此轴实际情况带入公式ΔL＝a×l×Δt＝0.012×8.398×（135－60）＝7.56mm。此轴的膨胀量最大达到7.56mm，一定会与轴肩碰磨。

3.3 安装中电机定子位置前移

6A引风机电机磁力中心应遵循的标准如图2所示。

图26A引风机电机磁力中心应遵循的标准

经现场检查发现（电机定子相对于其他3台百万机组引风机电机位置明显靠前），6号机组A修时未对电机（定子）的位置进行精确调整，使其满足磁力中心标准要求和新增轴肩的间隙要求。在轴系联轴器断面间隙43.5～46.5mm满足要求的情况下，表1数据说明电机定子已经前移。

表14台引风机电机磁力中心情况核查数据

4 轴肩碰磨问题的处理及防范措施

4.1 处理措施

将电机非驱动端油档支撑架端面车削减薄8mm，更换电机非驱动端轴瓦浮动密封环。改变风机检修隔离措施，引风机入口挡板由关闭转为打开，出口挡板手动摇关至摇不动，使风机中心筒由微正压转为微负压，同时通入压缩空气强化冷却。

4.2 类似问题的预防措施

（1）机组停机期间及时对6B、7A、7B引风机电机非驱动端油档支撑架端面进行车削，防止热烟气加热轴系使之膨胀，进而磨损轴瓦浮动密封环。（2）引风机热态单侧停运时，联系运行人员将停运引风机入口挡板打开一定开度，并配合运行将出口挡板手动摇关至摇不动，使风机中心筒由微正压转为微负压，同时通入压缩空气强化冷却。（3）对6A引风机检修后运行时的实际磁力中心进行测量，并摘录电机磁力中心标准，作为台账进行记录。（4）收集并复印引风机及其他风机的图纸和说明书，对班组人员进行强化培训，利用多种渠道进行技术交流。（5）锅炉专业人员要经常浏览锅炉专业的PI系统，及时发现有无异常数据，如有异常，及时反馈、解决。

5 结语

1000MW机组的静叶可调轴流风机电机轴肩碰磨问题在台山电厂共发生过3次，分别是6A、6B、7B引风机电机。目前采取对6A引风机电机非驱动端油档支撑架端面进行车削及单侧引风机停运系统调节措施后，无论是热态还是冷态启停都能满足电机轴肩不发生碰磨的要求。此次事件使我们明白了系统调节错误和设备设计缺陷给电厂生产带来的危害，同时也掌握了发生类似问题的解决方法。

［1］张秀菊.YKS1000－106400kW10P6kV50Hz电机外形图，2008