电站离心式风机振动故障分析与处理的探讨

刘炜

摘 要：离心式风机属于通用机械范畴，在国民经济各部门都有广泛应用。在火力发电厂中，离心式风机是风烟系统的动力源，是不可缺少的辅助设备。作为一种大型旋转机械，离心式风机在长期运转过程中由于受到各种因素的影响，容易引发各种故障。这些故障直接影响到发电厂的经济效益，有些故障甚至会引起机组停机，造成严重的经济损失。在离心式风机的各类故障中，振动故障最为常见，也是影响火电机组安全稳定运行的主要因素之一。因此对离心式风机进行故障诊断分析，提出了相应的解决对策，有利于保持离心式风机良好的运转状态以及火电机组的长周期运行。本文通过理论与实际相结合的方式，对如何解决处理离心式风机存在的故障进行了系统、深入的论述。

关键词：离心式风机;振动;故障处理

1风机使用中存在的问题

本单位所使用的离心式风机为金通灵公司产品，型号为YKK630-6，两端水平支撑，气体进入风机内部后会从下部逐渐往上部进入，出口管部位向左旋转，旋转度数为0°，进而水平出气。驱动端安装滑动轴承，非驱动端安装滑动轴承，轴径长度为120mm。叶轮所采用的进气方式为两侧进气形式，所选用的叶片为直板后弯类型的叶片，其转动速度以2970转/min。风机在使用数年以后，前端及后端位置的轴承振动值高达5mm/s，跳车数值为11mm/s，报警数值为 6.3mm/s，其对机组的正常运行产生了严重不良影响。曾多次对风机开展停机检查，发现两轴瓦均存在摩擦、脱落及乌金裂纹等情况，进行轴瓦的更换以后，振动值进一步增大，并产生一定的波动，波动数值在5～8mm/s。

2故障分析诊断

2.1 联轴节对中

离心风机在开展检修工作过程中，必须依据检修规定，严格进行规程的检修工作，检修中发现复核径向所产生的偏差数值在0.05mm 以内，端面的偏差数值在0.03mm以内，轴向所产生的偏移程度在0.2/1000以内，对中数据处于正常水平。

2.2 轴瓦间隙

开焊压铅测量中，必须将轴瓦间隙控制在0.14～0.20mm，轴瓦间隙复核规定标准，离心风机中，存在乌金脱落情况，且存在摩擦痕迹，轴瓦接近出口管方向位置的一侧发生偏磨，在其运行中并未产生超温问题。

2.3 转子动平衡

转子应用中，依照 G0.4 级高速动平衡试验进行研究，所以转子自身并未存在问题，但是转子的叶轮上存在不均匀的积垢现象，其会严重影响转子的动平衡。

2.4 转子碰摩

对转子运转部件进行检查，发现运转部件的口环位置处由于工艺介质产生结垢现象而导致其表面存在擦痕，轴瓦表面存在摩擦情况，在干气密封发电梳齿与输气管侧部位也存在偏磨现象。

2.5 干气密封座孔同心度偏差

采用杠杆百分表对干气密封孔座径开展上下偏差的检查，其偏差在0.05mm范围以内，在水平方向所产生的偏差在0.10mm以内，前后存在一致性，降低了测量过程中产生误差的可能性，其属于标准偏差需求的下限偏差指标。

2.6 转子与机座同心度偏差

由于轴承座与因基座并不是整体加工制造的，二者之间关系基本處于独立情况下，依靠对轴水平度进行测量检测，可发现非驱动端轴承中心位置相对于驱动端轴承中心位置的距离在0.4mm距离以下。

2.7 干气密封影响

在检查过程中，必须保障密封内件运转的灵活性，确保运转过程中未存在卡涩情况，其仅发现梳齿密封依靠出口管一侧水平方向产生偏磨。

2.8 球面轴承问题

球面轴承应用过程中，若是产生底座变形、过盈量不充足或者过盈量数值过大问题，这一情况的存在将直接导致轴瓦形状变化、轴瓦抖动及轴瓦自调心功能丧失。

2.9 机座问题

分析轴承座与机座独立设计制作情况，分析轴瓦偏磨现象及干气密封梳齿偏磨情况，机组应用中，会受到出口管膨胀盈利的极大影响，机座与轴承中心偏移的可能性较高。

从以上因素开展综合分析研究，在振动过程中，最主要的影响因素包括以下几个方面：①转子结垢，其对转子动平衡机制产生严重破坏。②转子的动平衡系统受到影响，导致轴瓦部位、口环部位及梳齿部位产生碰撞摩擦。③管道热膨胀应力的存在，导致轴承中心与机座中心位置出现偏移情况，导致管道应用中产生机座与轴承之间的摩擦。④机组安装过程中存在误差和热膨胀变形情况，其极易诱发碰撞摩擦和振动。转子的动平衡系统一旦受到影响出现破坏，将直接导致轴瓦摩擦碰撞，梳齿摩擦碰撞。

3 测试确认及整改调整过程

3.1 振动信号测试

在开展振动信号测试过程中，所选用的工具为频谱分析仪，应用其开展信号的测试工作，发现风电机组前后端位置的轴承均出现高频振动状况，其已经占据大分量的5倍振动、6倍振动、7倍振动、8倍振动及11倍振动，可见，转子应用中，轴瓦摩擦碰撞情况时有发生，且其中依然存在轴承损坏的可能性。离心风机非驱动端的轴承 H 方向振动频率测试结果表面，在测试频率为242.5Hz情况下，振动值为2.39mm/s，在测试频率为292.5Hz情况下，振动值为1.92mm/s，在测试频率为535.0Hz情况下，振动值为1.66mm/s，在测试频率为340.0Hz情况下，振动值为1.40mm/s，在测试频率为245.0Hz情况下，振动值为1.39mm/s，在测试频率为390.0Hz情况下，振动值为 1.38mm/s。

3.2 前后点位移变化

机座四角位置，需要依次进行8块百分表的假设，在测量启动前后个点的位移变化前，可见其在开机时间为8h以后，在位于机座位置，向左旋转180°方向的位置会产生0.25mm的位移，在此情况下，可见转子轴承的中心产生偏离现象，其严重影响了轴瓦与转子的正常运转，导致其出现碰撞摩擦情况。

3.3 整改调整

应用非驱动端轴承底座位置，将厚度为0.4mm的钢皮加垫在其位置下，调整转子的水平度，将其控制在0.05mm/s

以内。经拆检出口管横向型的大拉杆膨胀节，可见导流筒及波纹管位置存储了大量积垢，其会诱发膨胀节失效问题，为降低管道对基座部位产生的影响，必须在基座四角部位进行顶紧螺栓的安装，并对其进行旋紧处理，以保障机座不会产生偏移问题，将风机的出口管道进行固定，将固定支撑向可滑移支撑转变，对管道所产生的膨胀盈利产生消除，以此保障及做不会受到管道热应力影响，不会产生偏移。采用铅压法对球面瓦底座的接触面积进行检测过程中，同时对过盈量进行检测，确保其接触面积能够超过70%，对瓦背部位，其主要位于驱动端部位，进行钢垫的加垫，合理控制过盈量，维持其在0～0.02mm，非驱动端进行钢垫的添加后，控制过盈量在0.01～0.04mm，以此保障瓦座不会产生抖动问题。

4  离心式风机振动故障的预防措施

4.1及时消除风机转子不平衡的缺陷

离心式风机运行过程中所输送的烟气内部包含有大量粉尘等杂物并且风壳内的温度高于烟气露点会发生烟气硫雾凝结现象，从而加剧离心风机叶轮的磨损、腐蚀等现象，导致风机出现异常振动。为减少此种振动的发生，相关人员往往需要通过设置风壳中高温高压蒸汽吹扫管道，从而避免该装置在离心式风机运行过程中堆积灰尘。另外，在机组检修过程中检查叶轮，如果存在腐蚀、磨损等现象，要及时更换，随后应用动平衡试验机对叶轮加以平衡校准。

4.2提高风机安装的规范性

在离心式风机的装配过程中，相关安装人员必须严格遵守安裝规范，提高叶轮安装精度，风机运行前要进行叶轮的动平衡实验，应用动平衡修复方式，通过加装配重等方式来调整转子的动平衡。为了减弱风机机壳在风机的运行过程中存在的振动，保持风机整体的稳定性，必须在安装过程中对机身进行必要的加固处理，如在机壳底部设立两根竖管支撑，侧面设置斜管支撑。

5 结语

离心式风机在使用中一旦发生故障，相关人员需要根据故障表现对故障类型进行确认并分析故障产生的原因，随之采取正确的方法进行维修处理，使得风机能够在短时间内恢复正常的运行状态，从而保障整个发电厂的安全稳定运行。

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