ANN2800-1600B型動葉可調軸流引風機故障處理

喬金龍

（大唐陽城發電有限責任公司，山西晉城048102）

ANN2800-1600B型動葉可調軸流引風機故障處理

喬金龍

（大唐陽城發電有限責任公司，山西晉城048102）

ANN2800-1600B型動葉可調軸流引風機在運行過程中引風機輪轂進灰引起風機振動大的典型故障情況，從設備結構和系統特點上剖析了故障產生的原因、處理方案和防范措施。

軸流式風機；振動；頻譜分析；故障處理

0 概述

某廠總裝機容量6×350 MW，發電機組系引進德國西門子汽輪發電機組，鍋爐為美國FW公司生產的亞臨界、中間再熱、自然循環、平衡通風、固態排渣、雙拱單爐膛、W型火焰煤粉爐。每臺爐配有兩臺丹麥HOWDEN VARIAX公司生產的ANN2800-1600B型動葉可調軸流引風機，轉速995 r/min，采用電動、定速，50%容量，引風機布置在鍋爐電除塵器下游。

1 ANN2800 -1600 B型引風機典型振動大故障及處理情況

1.1 輪轂進灰引起風機振動大

1.1.1 故障情況

2013年2月25日啟機過程中，由于A側煙氣調節擋板顯示錯誤，運行人員在調節擋板過程中2A引風機振動突然上升，DCS4.7～5.8 mm/s波動，最大達6.5 mm/s，發振動大報警，而之前振動能維持在2.2 mm/s左右。對2#爐2A引風機的葉輪外殼進行了振動頻譜測量，頻譜顯示見圖1，2A引風機工頻4.48 mm/s，流體頻率振動為1.55 mm/s，畫面5.2 mm/s；根據振動頻譜可判定為葉輪動平衡為振動大的主要原因。對引風機輪轂解體，檢查發現輪轂內側壁積灰嚴重（圖2）。積灰粘結在輪轂內側壁上，部分積灰脫落分散在輪轂內腔里，清理內部積灰稱重達3 kg，粘結在輪轂內壁上的積灰脫落造成風機轉子不平衡的主要原因。

圖1 振動頻譜顯示

圖2 輪轂內側壁積灰

1.1.2 輪轂進灰原因分析

正常運行時，密封風作用主要是將引風機中心筒與輪轂密封室內部建立正壓，防止中心筒及輪轂外部煙氣夾雜飛灰進入輪轂，當密封效果差時，飛灰從輪轂與中心筒之間的動靜間隙處進入中心筒，由于在離心力作用下，葉片根部形成較大負壓，在負壓作用下密封風與進入中心筒的煙氣一塊進入輪轂密封室，從葉片根部縫隙漏入煙氣側，而煙氣中的灰粘接在了輪轂內壁，輪轂密封結構示意如圖3所示。造成引風機輪轂密封效果差進灰的原因如下。

（1）密封風風機出力低；密封風機出力低的原因有：密封風機設計出力低；工作環境差，揚塵較多，濾網頻繁堵塞，密封風機出力降低。

（2）中心筒與輪轂動靜間隙較大，經檢查2#爐2A引風機中心筒與輪轂動靜間隙平均都在3～3.2 mm，而2B間隙只有2.5 mm，密封間隙大，容易導致中心筒正壓較低。

（3）中心筒檢修人孔密封不好，導致中心筒內正壓較低。

（4）葉片動靜間隙較大，容易在輪轂密封室內部形成較大負壓區，使密封風與煙氣都吸入了輪轂密封室，造成輪轂積灰。

（5）密封風溫過低，導致煙氣進入輪轂極易發生酸露點，導致灰粘接在輪轂內壁上。

（6）電除塵故障，除灰效率低，導致煙氣中含粉塵較多。

1.2 煙道膨脹受限引起風機振動大

1.2.1 故障情況

在引風機處理過程中經過檢查發現，引風機入口伸縮節積灰嚴重，無膨脹余量，出口擴壓段歪斜，設備膨脹受限，在運行過程中風機畫面振動值隨環境溫度及煙氣溫度變化影響也較大，根據頻譜分析得出在畫面振動5.2 mm/s，振動影響值約為1.55 mm/s，伸縮節積灰如圖4所示。

圖3 輪轂密封結構

圖4 伸縮節積灰

1.2.2 煙道膨脹受阻原因分析

（1）入口煙道因素。入口煙道伸縮節理論壓縮余量為Δh= α×ΔT×L=14 mm，設計余量為50 mm，實際測量為14～33 mm，但設備內部積灰嚴重，入口煙道與風機風箱無膨脹余量。

（2）出口煙道因素。脫硫改造前，引風機出口金屬煙道有兩部分，即以出口擋板為中心的部分、與水平煙道相銜接部分，4個支腳都是活動腳，其中西北角對該部分進行南北限位，東南腳對該煙道進行東西限位，不影響該段煙道的任何方向的膨脹。脫硫改造后，將擋板出口伸縮節直接取掉。以新煙道為固定點向風機膨脹，原限位對設備膨脹影響較大，目前2#爐2A引風機擋板部分風道由于限位不正常導致擴散筒出口煙道偏斜，出口煙道膨脹與擴散筒膨脹不在一條直線上，導致煙道無膨脹余量。

（3）擴散筒因素。引風機葉輪外殼與入口集流器法蘭連接，并有定位銷定位，出口與擴散筒法蘭連接，當擴散筒法蘭與葉輪外殼存在張口，風機受熱膨脹后容易導致擴散筒部分腳懸空，擴散筒部分地腳懸空在流體擾動下發生振動，最終影響引風機本身的振動。此次檢查發現風機擴散筒上張口7 mm，因此熱態情況下，后腳容易懸空。

1.3 結論及處理情況

綜合各種因素分析得出結論，2A引風機振動大主要由流體擾動因素和動平衡因素引起，根據頻譜分析儀得知，在畫面5.2 mm/s時，動平衡影響振動值約4.48 mm/s，系統膨脹影響的振動值為1.55 mm/s。動平衡是風機振動大的主要因素，其他因素容易對風機振動放大，因此清理輪轂積灰及伸縮節積灰后，振動頻譜顯示見圖5，工頻0.519 mm/s，流體頻率振動為0.458 mm/s，畫面0.7 mm/s。

圖5 振動頻譜顯示

2 ANN2800-1600B型引風機典型振動大防范措施及技改意向

（1）采取措施提高密封風機出力，必要時更換密封風機。

（2）保證風機中心筒人孔門密封嚴密，提高密封風正壓。

（3）及時更換風葉片的動靜密封，減小葉片根部負壓對密封室的影響。

（4）通過技改，增加毛氈密封來減少輪轂與中心筒之間的漏灰。

（5）定時清理輪轂內部積灰，發現進灰跡象，應及時清理。

（6）合理調整風機出入口伸縮節各方向的膨脹余量。

（7）保證擴散筒與葉輪外殼的同心度。

（8）完善風機及煙道保溫，減少環境的影響。

（9）采取多種手段對風機振動進行測量及分析，及時掌握風機運行狀況。

3 結束語

大型軸流引風機還有很多值得探討的內容，如葉片磨損與修復、液壓系統故障分析、軸承使用壽命狀態分析和動平衡等問題，經過不懈的分析探討會積累更多有意義、有價值的信息與經驗。

［1］張振松，傅新.旋轉機械振動監測及故障診斷［M］.北京:機械工業出版社，1991.

［2］張思.振動測試與分析技術［M］.北京:清華大學出版社，1994.

［3］陳江，沙德生.火電廠設備精密點檢及故障診斷案例分析［M］.北京:中國電力出版社，2010.

〔編輯 凌瑞〕

TM621

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.13