引風機電機軸肩碰磨問題分析及處理

張書齊

（廣東省珠三角電力工程技術有限公司，廣東 江門529228）

1 設備簡介

臺電B廠引風機為成都電力機械廠生產的AN42e6靜葉可調軸流風機，轉速595r／min，全壓6302.7Pa，風機效率85.8%。其電機采用上海電機廠生產的 YKS1000－10，功率6400kW，電壓6kV，轉速595r／min。6A引風機電機在2012年10月份進行過一次檢查A修。

2 發生電機軸肩碰磨的經過

2013年1月16日09：29，機組運行狀態正常，進行6號機A側空預器RB試驗，聯跳A側風機，機組RB控制動作正常。12：45，啟動A側送、引風機，并入系統運行。在6A引風機電機非驅動端，軸承溫度偏高并呈上升趨勢，降負荷到500MW，溫度仍呈上升趨勢。14：00，停運A側引風機進行解體檢查，發現6A引風機電機非驅動端軸肩與油檔支撐架端面摩擦，軸瓦浮動密封環損壞，電機磁力中心間隙108mm，風機軸系向后膨脹約5mm。

將電機非驅動端油檔支撐架端面車削減薄8mm，更換電機非驅動端軸瓦浮動密封環。改變風機檢修隔離措施，引風機入口擋板由關閉轉為打開，出口擋板手動搖關至搖不動，使風機中心筒由微正壓轉為微負壓，同時通入壓縮空氣強化冷卻。2013年1月18日09：00，軸瓦回裝完畢，啟動潤滑油系統，盤動風機軸系，冷卻后的軸系逐步回到正常位。09：55，6A引風機啟動正常。

3 發生電機軸肩碰磨的原因

3.1 軸肩設計不合理

（1）引風機電機轉子后軸設計的軸肩不合理，未完全滿足此軸肩的間隙（應≥10mm。出自發生事故后上海電機廠發過來的總裝配圖傳真IC050.3463中技術說明的第8項：單邊游動間隙由3mm改為10mm）要求，也未滿足磁力中心（116mm）的要求，具體如圖1所示。

圖1 軸肩設計不合理

圖1中L為后軸承座與軸肩的間隙位置。RB試驗停轉時，間隙為4mm；第一次車削軸承座內圓時深度為2mm，由于軸肩有斜坡，最小間隙距離是0.57mm。第二次車削后，總深度有8mm，最小間隙距離是5.57mm。加上軸系調整措施冷卻后盤動驅動側聯軸器，電機轉子又向前竄4mm，軸肩的總間隙也達到了9.57mm，同時磁力中心由108mm變為112mm，基本保證了轉子的軸竄量。

（2）經專業會議得知，6B、7A、7B引風機均發生過不同程度的碰磨情況，無論是冷態還是熱態啟動。這進一步說明了軸肩設計不合理帶來了碰磨問題。

3.2 入口擋板關閉不嚴

6A引風機做RB試驗時，由于其出口擋板在集控自動關閉時未達到實際全關位置，6A引風機入口又是負壓，使6B引風機側煙氣通過入口擋板回流到6A引風機聯軸器周圍，使軸系膨脹向電機側拉伸，導致后軸承座與軸肩碰磨，瓦溫升高。

軸系膨脹計算：由于8.398m長的空心軸受回流煙氣影響，溫度由60℃升高到135℃，因溫度變化引起的軸漲縮量會導致軸拉長。膨脹量計算公式為ΔL＝a×l×Δt，鋼膨脹系數a＝1.2×10－5（0.012mm即每度1絲）。將此軸實際情況帶入公式ΔL＝a×l×Δt＝0.012×8.398×（135－60）＝7.56mm。此軸的膨脹量最大達到7.56mm，一定會與軸肩碰磨。

3.3 安裝中電機定子位置前移

6A引風機電機磁力中心應遵循的標準如圖2所示。

圖26A引風機電機磁力中心應遵循的標準

經現場檢查發現（電機定子相對于其他3臺百萬機組引風機電機位置明顯靠前），6號機組A修時未對電機（定子）的位置進行精確調整，使其滿足磁力中心標準要求和新增軸肩的間隙要求。在軸系聯軸器斷面間隙43.5～46.5mm滿足要求的情況下，表1數據說明電機定子已經前移。

表14臺引風機電機磁力中心情況核查數據

4 軸肩碰磨問題的處理及防范措施

4.1 處理措施

將電機非驅動端油檔支撐架端面車削減薄8mm，更換電機非驅動端軸瓦浮動密封環。改變風機檢修隔離措施，引風機入口擋板由關閉轉為打開，出口擋板手動搖關至搖不動，使風機中心筒由微正壓轉為微負壓，同時通入壓縮空氣強化冷卻。

4.2 類似問題的預防措施

（1）機組停機期間及時對6B、7A、7B引風機電機非驅動端油檔支撐架端面進行車削，防止熱煙氣加熱軸系使之膨脹，進而磨損軸瓦浮動密封環。（2）引風機熱態單側停運時，聯系運行人員將停運引風機入口擋板打開一定開度，并配合運行將出口擋板手動搖關至搖不動，使風機中心筒由微正壓轉為微負壓，同時通入壓縮空氣強化冷卻。（3）對6A引風機檢修后運行時的實際磁力中心進行測量，并摘錄電機磁力中心標準，作為臺賬進行記錄。（4）收集并復印引風機及其他風機的圖紙和說明書，對班組人員進行強化培訓，利用多種渠道進行技術交流。（5）鍋爐專業人員要經常瀏覽鍋爐專業的PI系統，及時發現有無異常數據，如有異常，及時反饋、解決。

5 結語

1000MW機組的靜葉可調軸流風機電機軸肩碰磨問題在臺山電廠共發生過3次，分別是6A、6B、7B引風機電機。目前采取對6A引風機電機非驅動端油檔支撐架端面進行車削及單側引風機停運系統調節措施后，無論是熱態還是冷態啟停都能滿足電機軸肩不發生碰磨的要求。此次事件使我們明白了系統調節錯誤和設備設計缺陷給電廠生產帶來的危害，同時也掌握了發生類似問題的解決方法。

［1］張秀菊.YKS1000－106400kW10P6kV50Hz電機外形圖，2008