可靠性与故障分析中到教旅三教2006.09热电厂锅炉引风机振动分析与处理罗名荣,吕标(中铝广西分公司热电厂,广西平果531400)标。经多次现场诊断,判定风机振动系由转子不平衡引起。
中铝广西分公司热电厂4、5锅炉引风机系烧结系列离心式风机,转速1 870Pa.叶片上焊有防磨条。锅炉烟气采用斜多管干式收尘器及文丘里麻石水膜除尘器两级除尘。斜多管干式收尘器设计收尘效率为85%,实际70%左右,其余30%的飞灰由文丘里麻石水膜除尘器去除。锅炉出口粉尘浓度为44g/m3,经一级斜多管干式收尘器后浓度变为13.2g/m3,进入文丘里麻石水膜除尘器。
风机每运行4-天,其轴瓦振动速度就超标(4.0mm/s),对此作了频谱分析。
一、锅炉引风机振动的可能原因分析振动原因中,属于转子质量不平衡的占多数,其特征是振幅不随机组负荷改变而变化,却与转速有关。
转子不对中如果风机与电动机不同心,联轴器接合面平行度达不到要求,则发生质量不平衡的周期性强迫振动。
轴瓦间隙过大可引起水平及径向振动超标。
转子积灰失去平衡引风机运行一段时间后,由于叶片积灰,使转子失去平衡而引起振动。鉴于4、5炉引风机冷态启动时,振动值都小于2.8mm/s,故可排除转子质面低于液位线将报警,同时产生电气联锁禁止启动。在停机断电的情况下,方可通过加水孔注入清水(装置新水),直至报警消除。电液箱是本装置的核心之一,只有在箱体完好、状态正常、动定极板位置适宜时本柜才能发出允许启动的信号,主机才能进行启动操作。
传动机构在柜内上部,主要作用是带动极板运动,它不仅保证动极板向定极板匀速运动,还保证三相的运动同步进行。
液体电阻是由电液粉与新水按照比例配置。主要起灭弧和形成规定电阻的作用,使动极板向定极板运动的时候,电阻值平稳线性地降低。
2004年7月我厂对这两台电机安装了软启动设备,原电机启动峰值电流为电机额定电流的10倍以上,安装软启动后,电机启动峰值电流为额定电流的2.5-倍,且启动平滑,无冲击,8s内电流就稳定到正常值,电气延时设置13s(与改造前相同)。该系统电解液温升11°C(30*C以内均合格),效果很好。极大地改善了电机及泵的运行工况。该装置使用后,不但解决了电机及泵的频繁故障,还降低了设备检修费用,每年可节省检修费20万元,而且提高了设备运行水平。
工学院毕业,大学,高工,从事设备技术管理工作,已发表论文12篇,成果9项。
(j)中到敦丨备三教2006.09可靠性与故障分析量不平衡引起的振动。积灰振动多为风机运行一段时间后叶片上积灰,转子失去平衡造成。经频谱分析,发现轴向、水平、径向频谱图中,基频1X振动均占主导地位,因而证明是积灰引起的振动。停机清灰时,发现叶轮上防磨条间积灰严重,且积灰黏结性很好,说明烟气经水膜除尘器带水严重。
配文丘里麻石水膜除尘器的锅炉引风机,一般应选择中、低速风机,即转速为980r/min的专用锅炉引风机,高速风机则应配电收尘器。4、5锅炉由于所配风机转速高,入口风压大,一般均为-5kPa,因而造成麻石水膜除尘器大量飞溅的水汽被烟气带走,加之粉尘浓度较大,使得风机叶片积灰严重,加剧了轴承的振动。
该引风机叶轮安装有14片叶片,为前弯型。
一般情况下,锅炉排烟温度为150*C左右,此时,粉煤灰的黏度小,流动性好,叶片不会出现严重的积灰现象。积灰的原因为烟气经麻石水膜除尘器后温度降至70C左右,加上大量的“水汽”,增加了粉煤灰的湿度,使其黏度加大,从而在叶片上产生严重的积灰现象。另外,每个叶片上堆焊有19条防磨条,间距约20mm,其中的积灰不容易被烟气流带走,造成叶轮失去平衡,产生振动。
二、消除引风机轴承振动的措施麻石水膜除尘器的除尘效率一般为97%左右,经其除尘后仍有浓度为351mg/m3粉尘进入引风机。
要彻底解决引风机叶片积灰问题,关键是杜绝烟气的带水现象。为此,采取了如下四点措施。
退除文丘里除尘器麻石水膜除尘器由文丘里除尘器和水膜除尘器两部分组成。文丘里除尘器喷嘴雾化效果差,非常容易在烟道内产生堵塞现象,且很难清理,因此使其退出运行,此后堵塞现象得到了彻底解决。
调整麻石水膜除尘器除尘用水量麻石水膜除尘器采用冲渣、除尘回水,水中杂质多,容易堵塞喷嘴,造成水膜不均,产生烟气带水现象。为此,在除尘器水管上安装了两台过滤器,保证水质干净,避免喷嘴堵塞。
其次,麻石水膜除尘器采用21个间隙为460mm的喷嘴喷水,喷水的角度约为60°,两喷嘴喷出的水雾存在一个交叉点,很容易形成水花,被高速烟气带走。现改为11个喷嘴,有效防止了水花飞溅现象,减少了烟气带水。
拆除麻石水膜除尘器主筒脱硫装置麻石水膜除尘器主筒内设有两级脱硫板及一圈脱硫喷嘴,用以除去烟气中的S2,但实际作用并不明显,而其喷嘴喷出的水颗粒却加重了烟气水分。因此,拆除了下级脱硫板及脱硫喷嘴,除尘器阻力减少近500Pa,引风机入口负压值恢复至-5kPa,运行工况大为好转。
杜绝麻石水膜除尘器附筒积水现象麻石水膜除尘器附筒上方5m处为引风机进风口,很容易造成积水或积灰,此处的水分极易被引风机抽走,造成叶片积湿灰。为此,在附筒底部开了一个直径!30mm左右的小孔,定期排除附筒内的积水,平时用棉布团将小孔密封好。
把带有防磨条的叶轮改为不带防磨条的叶轮,以减少积灰现象。
采取上述措施后,引风机叶片积灰情况大为减轻,轴承振动值恢复至正常值(<2.8mm/s),停机次数明显减少,从原来的3天停一次延长至2~3个月停一次,至此整个改进措施收到了良好的效果。