精密点检在华能海门电厂转动机械中的应用实践

白玉峰，孙伟鹏，江永，陈旻，杨桂勉

(华能海门电厂，广东汕头515132)

精密点检在华能海门电厂转动机械中的应用实践

白玉峰，孙伟鹏，江永，陈旻，杨桂勉

(华能海门电厂，广东汕头515132)

以精密点检的理念对发电厂转动机械进行振动频谱及Peakvue采样，通过频谱及Peakvue的振动机理分析，能较为准确地判断转动辅机振动的主要原因，从而了解设备状态，保证设备安全运行。精密点检为火力发电厂机组运行提供安全保障。

精密点检；频谱分析；Peakvue；故障诊断

振动监测已经成为很多电厂预知性检修程序中使用的首要技术。可以在机器发生严重故障前探测和诊断机器故障〔1〕。状态维修就是利用先进的状态监测和故障诊断技术，根据设备的运行状态制定检修计划〔2〕。通过精密点检，可以避免过维修、避免故障检修，合理的备品备件库存，维修有的放矢、节约维修时间和维修成本，通过及时发现故障，准确分析故障原因〔3〕，保证了机组最大程度的安全稳定长周期运行。

1 振动超标情况

某电厂装有1 036 MW机组4台，每台锅炉配备两台引风机及GGH脱硫低泄漏风机。引风机型号HA47448－2F，低泄漏风机型号BVF 141。运行中发现4号机组引风机B、4号机组低泄漏风机水平振动、垂直振动、轴向振动均严重超标。通过观察发现4号锅炉低泄漏风机就地异音明显且有周期性，叶轮内部无明显摩擦声。故障现象:就地用听针听有异音，现场振动偏大。4号炉引风机B就地无明显异音，但其垂直方向及轴向振动偏大。

2 振动超标原因分析

引起风机侧轴承振动大的原因有:1)风机叶轮不平衡；2)风机找中心不对中；3)机械松动，地脚螺栓未拧紧；4)地基不牢固；5)振动与其他频率振动发生共振；6)轴承及压盖配合紧力不够，引起轴承跑内圈跑外圈；7)轴承故障损坏〔4〕。

就地对4号炉低泄漏风机进行频谱测量发现其径向振动数值为8 mm/s(预警值为5 mm/s)，并有大量谐波存在且数值接近8 mm/s。使用CSI2130对轴承进行测量发现其peakvue幅值达到40，且从peakvue频谱图发现其有大量谐波存在。对4号炉引风机B进行频谱分析，其高频成分为其振动的主要原因。高负荷时4号B引风机就地测点振动较大且轴向最为明显，地基无震感。

3 处理情况

3.1 4号炉低泄漏风机

针对4号炉低泄漏风机振动大的可能原因对其进行如下处理:1)对低泄漏风机地脚进行检查，发现风机地脚螺栓存在松动。紧固地脚后振动略微衰减，但仍有异音；2)风机轴承座基础振动偏小，较为牢固；3)停运风机打开轴承端盖对其轴承室进行油脂清理，外观检查轴承滚珠滚道均无异常，使用铅丝对其轴承游隙进行检查其游隙为0.18 mm，符合检修标准；4)对其轴承盖紧力进行检查，发现其轴承盖上端存在0.13 mm顶隙不符合标准，同时从轴承盖上端发现其轴承外圈压痕，存在轴承跑外圈的迹象；5)在轴承端盖内固定0.15 mm的不锈钢垫片，补充润滑脂后押票对其进行试转，就地无异音，振动幅值明显降低，仅为为3.6 mm/s(图1)。使用peakvue对其进行测量，其数值从40降低为19，且几乎不存在谐波(图 2)。

图1 4号炉低泄漏风机振动数值

图2 4号炉低泄漏风机peakvue数值

3.2 4号炉引风机B

华能海门电厂成立了精密点检小组，每个月都会对机组重要辅机进行精密测量和分析，由于4B引风机为小汽机驱动，每次测量频谱数值会有些许差异。经过多次采样发现其X，Y方向振动多次出现谐波，数值为0.5～2.5 mm/s之间，说明其可能存在松动不稳的情况。而频谱测量，其轴向振动在8～18 mm/s之间，其始终为振动的最大来源〔3〕。频谱高频成分为其振动的主要来源，随着机组负荷变化，小机转速变化，其振动频率在300 Hz～600 Hz均为数值偏高，其高频振动偏高不排除轴承箱轴承有问题〔5〕。

4B引风机振动偏大，确认探头无异常后，将其振动测点进行加固处理，减小测点支架带来的振动，加固后整体振动数值还是会随着转速的增大而增大，趋势较之前平缓且数值有所减小，偶有突变现象产生。2016年6—7月期间，4号炉B引风机在机组负荷升降时，随引风机小机转速变化、静叶开度变化时振动变量不稳，特别是小机转速在4000 r/min左右时，Y方向达到5.0 mm/s甚至达到7.26 mm/s，正常工况引风机轴承的振动速度均方根值Vrms小于4.6 mm/s。，且不仅为Y方向振动变大，X方向振动也有变大的趋势，现场巡视时就地地基无震感，地脚螺栓未见松动，现场也未听到轴承异音。

对4B引风机进行解体，检查发现:

1)解体后联轴器中心数据复测，偏差较大。

2)叶片形貌显示叶片无损伤、无裂痕，表面有少量灰尘，但未出现尘粒磨损迹象，其根部焊缝厚实、无裂纹，叶顶无磨痕。叶片顶部与外壳之间的径向间隙符合标准，拆除后检查原轴承箱端部螺栓无松动或断裂现象。

3)原测点支架缩短70 mm，其位置未动，并进行加固焊接处理。静叶开关度未见异常，无卡涩现象，每片静叶开关均匀且同步。

4)原轴承箱解体发现油脂颜色呈黄褐色，没有高温变色迹象，推力轴承游隙变大，其表面有凹坑及金属沫状物，轴承外圈损坏 (图3)。风机侧联轴器弹性膜片未见腐蚀变形、松动、断裂现象，更换轴承箱。

图3 引风机轴承损坏情况

现场经对引风机B进行高、低速振动测试，让其正常运转，并记录振动数据进行比对，发现引风机低速运转时，X方向和Y方向振速均波动，但变量幅度较小；转速为高速期间，X方向和Y方向振速均出现跃点且变量不均，线性较差。根据频谱数据分析得知可能是叶片或根部有损伤，解体时未发现叶片及其根部有损伤，故排除这一因素造成的振动〔6〕。

联轴器中心根据AN型轴流风机联轴器安装说明书要求:小机侧上张口、风机侧下张口0.20±0.05 mm，左右张口轴向偏差≤0.10 mm。经复查联轴器中心尺寸得知:小机侧上张口0.16 mm，小机侧左张口0.37；风机侧下张口0.79 mm，风机侧有张口0.28 mm，且复查联轴器螺栓产生紧力符合标准，没有紧力不足现象。

故联轴器中心偏差大是引风机振动的直接因素，造成此原因发生的因素怀疑是引风机长周期运行，风机本体基础沉降造成基础水平面变化，造成风机中心偏差大引发共振，当机组负荷和转速大幅度增减时，引起轴系扭振增加〔7〕。

轴承箱间隙调整不当所引起的振动特征为振动值以轴向为最大，水平、垂直较小，经查阅前检修记录，4B引风机轴承箱的轴承游隙和装配间隙均符合标准，虽然Y方向振值较大，但轴向振值相对较小，故排除轴承箱装配不良的因素〔8〕。本次检修解体轴承发现油脂颜色黄褐色，推力轴承游隙变大，但内圈与主轴配合无松动，滚子体盘动灵活并伴随晃动声，其表面有凹坑及金属沫状物，轴承外圈损伤。但从轴承箱端面螺栓无松动的情况看，是轴向承力过大引起，但是从轴承表面看凹坑小，轴承外圈晃动幅度小，可初步推断轴承损坏属于近期产生，故轴承箱轴承损坏也是造成本次风机振动大的主要原因〔9〕。

4 结语

基于精密点检技术的状态检修越来越受到各电厂的重视，安全，可靠，节能，环保是电力生产管理的永恒话题，设备管理是发电企业本质安全的基础，是保证可靠，经济及环保运行的基础〔10〕。该厂推行精密点检制度，涉及到振动监测，红外监测，油液分析，壁厚监测等手段，经过近半年的实施，先后发现了4号机组脱硫GGH低泄露风机轴承故障，4号机组引风机B不对中及轴承故障，1A给水泵前置泵电动机缺油导致轴承温度高，1A引风机电动机驱动端因动不平衡引起的振动偏大，每月撰写精密点检报告，有效的保证了机组最大化的安全经济运行。

〔1〕沙德生，陈江.火电厂设备状态检修技术与管理 〔M〕.北京:中国电力出版社，2016.

〔2〕杨建刚.旋转机械振动分析与工程应用 〔M〕.北京:中国电力出版社，2007.

〔3〕陈江，沙德生.电厂辅机振动故障诊断与处理 〔J〕.电站辅机，2003(1):24-27.

〔4〕陆颂元，汪江，刘晓锋，等.关于我国发电设备状态检修实施模式的探讨 〔J〕.汽轮机技术，2004，46(6):401-404.

〔5〕王浩.试析精密点检及远程设备诊断在电厂设备管理中的应用〔J〕.黑龙江科技信息，2016(32):96.

〔6〕杨得清.精密点检在故障诊断中的应用 〔J〕.科技经济导刊，2016(27):36，74.

〔7〕曹景芳.四部曲精密点检管理模式及应用 〔J〕.华电技术，2016，38(2):53-54.

〔8〕柯愈龙，陈光，吴峥峰，等.火力发电厂设备精密点检体系及其应用 〔J〕.华电技术，2015，37(5):21-23.

〔9〕陈占鹏.精密点检及远程设备诊断在电厂设备管理中的应用〔J〕. 科技资讯， 2015(1):115， 117.

〔10〕夏元平，牟来琼，王思永，等.动力设备精密点检的探索研究 〔J〕.科技创新导报，2013(5):64.

Precision Check Application on Rotating Machinery in Huaneng Haimen Power Plant

BAI Yufeng， SUN Weipeng， JIANG Yong， CHEN Min， YANG Guimian
(Huaneng Haimen Power Plant， Shantou 515132， China)

Rotating machinery vibration spectrum and Peakvue sampling by using precision check，through the analysis of the mechanism of vibration spectrum and Peakvue， it can judge accurately the main cause of rotating auxiliary engine vibration，thus knowing the equipment status and ensuring the safe operation of the equipment.Precision check can provide security for the operation of the thermal power plant units.

precision check； spectrum analysis； Peakvue； fault diagnosis

TM621.3

B

1008-0198(2017)05-0064-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2017.05.016

2017-03-09

白玉峰(1969)，硕士，高级工程师，从事大型火力发电机组生产管理及其优化工作。