現場動平衡快速消除鍋爐引風機振動

張子立 陳志平

湖北省武漢市武鋼股份公司能源總廠動修廠 湖北武漢 430000

1 概述

目前，利用高爐殘留煤氣發電是鋼鐵公司有效的節能措施[1]。某鋼廠利用殘留煤氣每年可發電30億千瓦時，其中利用煤氣熱值燒制蒸汽，驅動汽輪機發電是其最主要的形式。

其能源總廠是公司節能環保的重點單位，每年都為公司創造可觀的經濟效益和環保效益。該廠各電站共有煤氣鍋爐20余座，送引風機是該類型鍋爐的重要附屬設備，其可靠性直接關系鍋爐的正常運行。

根據上述情況，我們集思廣益，巧妙的采用試去除質量的方法在現場找動平衡。該方法不僅大大降低了現場找平衡的轉機次數，提高了平衡精度，也在一定程度上減少了工作量，降低了勞動強度。目前，該方法已在多個電站得到應用，并取得了良好的效果。

2 技術分析

我廠目前采用影響系數法進行現場動平衡試驗。

旋轉設備軸系動不平衡是指該設備旋轉體的幾何中心與旋轉中心存在一個偏差量e，偏心質量在設備旋轉時引起離心力，造成與設備轉速同頻率的振動[2]。

離心力：

現場動平衡的意義就是最大程度的減少該部分不平衡質量，保證其引起的振動達到合理水平。

影響系數法找動平衡是一種試驗的方法，當旋轉設備存在不平衡時，在轉子的配重位置預加一個足夠大的不平衡質量，來改變設備原有的振動幅值和相位。然后，通過理論計算的方法找到單位質量引起設備振動幅值和相位的變化量。最后，根據設備原來的振動量計算出應加的平衡質量和加重位置，去除不平衡量。

假設設備轉子質量為M、平衡盤直徑為D、轉子原有不平衡質量m、試加質量?m、試加質量引起的振動相位角變化量為?α、轉子原有振動幅值A0、相位角α0、試加質量后振動幅值A1、相位角α1，則去除試加質量后轉子的應加質量為：

影響系數：

應加質量：

加重位置：自試加質量位置與α0到α1反方向旋轉?α位置加重。

3 解決措施

對于現場找平衡我們現有的設備是ZXP-2型測振平衡儀。

該類型設備直接測試設備的通頻振幅值，并用光柵法測定振動相位。

檢查地腳螺絲松動情況、聯軸器對中狀態均良好、軸系各部位無松動情況，結合以往經驗認為引風機水平振動較大應為動不平衡引起。取最大振動作為原始振動幅值，則

光柵測得原始相位點a，在軸承端蓋處標識如圖1：

開人孔檢查發現，該風機葉輪經多次動平衡后，平衡盤處積累較多配重，已無法繼續加重，我們采用試減質量的方法進行動平衡實驗。

圖1 某電站1#爐引風機葉輪原始振動相位

取原始配重較多的位置A點作為試減質量點，去除三塊配重，共計質量：

光柵測得試減質量后相位點b，在軸承端蓋處標識如圖2：

圖2 某電站1#爐引風機葉輪試減質量后振動相位

則相位變化量：

計算：

則試加質量為324g，加重位置自減重位置處逆a到b方向旋轉35°平衡盤處B點。

4 實施效果

新方法與舊方法相比，減少了試加質量后轉機一次減少了工作量，降低了開機風險。在加減質量時，均需焊工在風機內部作業，新方法只需焊工減重、加重各一次，舊方法則需加重、減重、再加重三次操作。在計算時將試減質量后的振動幅值A1作為應加質量的計算值，使得動平衡實驗的精度得到提高。同時，新方法也圓滿解決了因多次動平衡后，平衡盤處配重太多無法繼續加重的難題[3]。

新方法應用后，由于平衡盤處配重量減少，在風機運行中積灰量大量減少，由此引起的風機振動異常現象大量減少，每個電站由原來的2-4次/年減少至1-2次/年。，并且可以減少施工費用。