风机振动原因分析及处理

风机振动是电站风机运行中常见故障之一, 解决风机振动问题是确保锅炉机组稳定运行的重要一环。由于引起振动的原因很多, 诊断比较复杂, 发生在浙江某电厂的离心式一次风机振动, 汇集了多个因素的作用, 整个处理过程历时近2个月。其振动特征和处理过程具有代表性。通过介绍其分析、诊断思路和处理方法, 可以为类似风机的振动诊断和处理提供参考。

1 常见风机轴承振动原因

(1) 转子动平衡不符合要求。

(2) 动静部分之间发生摩擦。

(3) 基础的刚度不够或不牢固。

(4) 轴承底座和基础连接不良。如二次灌浆不实、台板与基础连接螺栓松脱等。

(5) 风机组装问题。如中心未找正, 轴承间隙未调整到位, 轴承接触不良等。

(6) 进风箱涡流脉动造成的振动。入口风箱结构设计不合理, 导致进风箱内气流产生涡流, 并在风机进口集流器中得到加速和扩大, 从而激发气流脉动。

1.所加入口弯道导流板。2.进口调节挡板。3.出口隔离挡板。

(7) 入口调节门后中心涡流引起的振动[1]。

(8) 风机转速接近临界转速引起的振动。

(9) 风机旋转失速、喘振等。

(10) 烟、风道结构设计原因, 如风道刚性不足, 造成系统中气流的压力脉动与扰动导致风机的受迫振动。

2 某电厂#1机组一次风机振动原因分析

浙江某电厂2×300MW机组一次风机采用单吸离心式风机。调节方式为入口调节风门。风机转速为1480rpm, 厂家保证风机的第一临界转度, 至少高于设计转度的25%。

在调试期间风机轴向振动超过了100m, 振动发生在远离电动机的自由端, 且随着入口调节挡板开度变化而变化。

处理原则:根据发生的可能性大小以及处理的难度, 成本、时间等因素, 我们对各项原因逐一进行了排查。

2.1 查找安装方面的原因

由于是新建机组, 我们首先对风机的轴承间隙、联轴器连接等进行了检查, 并重

1.集流器。2.破涡器叶片。

2.2 入口风道改造试验

鉴于风机振动同挡板开度有关, 说明风机振动受进风箱气流脉动的影响, 于是我们在入口弯道内加装了两块导流板, 见图1。加装导流板后发现, 风机振动略有改善, 见表1。此后我们拆除了消音器和入口风道进行试转也未见效。

2.3 动平衡试验

由于在试验中发现一次风机A水平振动比一次风机B要大的多, 因此怀疑一次风机A转子本身有不平衡质量的存在, 对一次风机A进行了动平衡试验。经过三次试验, 最终加装了200g平衡块。结果各个方向振动均有不同程度的降低, 见表1。

2.4 机壳加支撑试验

由于风机机壳振动也较大, 为了探索机壳振动与轴承振动的关系, 我们对机壳进行了加固。具体方法是在机壳底部加两根竖管支撑, 在机壳侧面加两根斜管支撑。结果, 机壳振动通过斜撑传递至风机基础, 由于风机基础刚性不足, 导致轴承振动和机壳振动反而加剧 (具体数据见表1) , 最后还是拆除了机壳上的支撑。由于考虑到改造成本以及工程进度, 我们未对基础进行改造。而是继续寻找造成轴承振动的激振力, 以便从源头上堵住振动的产生。

2.5 加破涡器试验

由于风机振动受入口挡板开度的影响, 表明气流脉动很可能是造成轴承振动的根本原因。为彻底解决问题, 我们决定在风机进口集流器位置处加装带导流性质的破涡器, 结构如图2。破涡器的几何形状对效果起决定作用, 如果叶片高度不够, 不能起到导流破涡作用, 而高度太高, 则可能在进口处形成新的涡流。通过在一次风机B上进行的三次破涡器切割试验, 最终确定了合适的破涡器结构尺寸, 效果非常好 (具体数据见表一) , 风机振动达到了规范的优良标准。

3 振动原因

从处理过程来看, 造成该风机振动的主要有以下原因: (1) 一次风机A转子存在不平衡质量, 由于动平衡不好造成的水平振动亦造成了轴向振动的增加。 (2) 入口调节门后中心涡流引起的气流周期性脉动造成风机机壳振动[1], 从而造成轴承振动。 (3) 基础轴向刚性不足, 加剧了由于入口调节门后中心涡流引起的轴承振动。该风机自由端轴承座基础是明显的“瘦高个型”, 此风机振动大, 外型结构亦是主要的原因之一。

4 结语

总体上来说, 此次风机振动的处理结果是成功。从整个处理过程来看, 由于造成此次风机振动的原因应该说是多个因素共同作用的结果, 有一定的复杂性, 因此需要我们根据振动的特征仔细分析, 逐项排除, 同时在振动的处理上要考虑处理的成本, 采用相对简单的方法。通常减少风机轴承振动的途径有两种, 一是减少激振力, 二是增加支承系统的刚度。在此次处理过程中我们就是从减少激振力着手, 便从源头上堵住振动的产生, 而未对基础进行改造。

摘要：对可能造成风机振动的原因进行了总体介绍, 并通过某电厂#1机组离心式一次风机轴向振动大的解决过程, 对风机振动的分析处理过程进行了介绍。

关键词：风机,振动,分析

参考文献

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