火電廠輸煤皮帶高壓電機振動處理實踐

摘要：某沿海電廠輸煤系統(tǒng)1臺6 kV高壓皮帶機電機振動值偏大，對皮帶機穩(wěn)定運行帶來較大的安全風(fēng)險，同時對電機基礎(chǔ)大梁造成損壞，存在安全隱患。該電廠技術(shù)部門通過引進專業(yè)技術(shù)力量，持續(xù)進行整治處理，成功地將電機振動值降至合格范圍內(nèi)，為電廠的安全穩(wěn)定運行提供了技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng);電機振動;數(shù)據(jù)測試

0 引言

某沿海電廠2×600 MW超臨界抽凝供熱發(fā)電機組自投產(chǎn)以來，輸煤系統(tǒng)C3A皮帶機振動值長期偏大，振動最大值（電機前端）曾達到300 μm以上，通過邀請電機廠家、科研院所等技術(shù)人員到現(xiàn)場進行診斷分析和治理，皮帶機振動值仍不能降到正常水平。若皮帶機長期在這種振動超標(biāo)的狀態(tài)下運行，將給輸煤系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來較大的風(fēng)險。

1 存在問題

C3A皮帶機電機型號為YKK5002-4，功率為900 kW，額定電流為99.4 A，額定電壓為6 kV，轉(zhuǎn)速為1 491 r/min，重量為5 400 kg，由上海上電電機廠生產(chǎn);減速機型號為B3SH15F，功率為591 kW，轉(zhuǎn)速n1為1 500 r/min，n2為68.49 r/min，重量為3 730 kg，品牌為SIEMENS。C3A皮帶機電機自投產(chǎn)以來振動值長期偏大，振動現(xiàn)象較特殊，振動值呈周期性變化，類似于“正弘波”，振動上升時明顯能感覺到樓板振感強烈。多次邀請電機廠家、科研院所等技術(shù)人員到現(xiàn)場進行診斷分析，指出的原因有：中心偏差大、動不平衡、基礎(chǔ)鋼性不夠、臺板即樓板抗振差等，還有認(rèn)為是共振引起的（也稱為“拍振”），至于C3A皮帶機電機振動的真正原因至今沒有一個明確的結(jié)論。另外一個現(xiàn)象是同樣的C3B皮帶機運行狀況良好，兩臺皮帶機唯一的區(qū)別是C3A皮帶機驅(qū)動電機采用的是國產(chǎn)上海上電電機廠的產(chǎn)品，而C3B皮帶機驅(qū)動電機采用的是進口品牌西門子產(chǎn)品。

電機長期振動大除了對設(shè)備穩(wěn)定運行帶來隱患外，也對電機基礎(chǔ)下方轉(zhuǎn)運站建筑大梁造成損害，產(chǎn)生多條裂縫，存在較大的事故隱患。

2 處理措施

前期由于未明確真正的振動原因，相關(guān)部門通過排除法也做了不少努力，采取了一些相關(guān)的措施，具體包括：（1）多次邀請廠家和省電科院技術(shù)人員進行動平衡試驗，并配合進行配重加平衡塊。（2）對基礎(chǔ)進行加固，如圖1所示。基礎(chǔ)上焊接槽鋼，增加筋板，對基礎(chǔ)重新進行灌漿。（3）對樓板梁用鋼梁框架進行加固，如圖2所示，防止發(fā)生事故。

通過一系列加固和試驗，暫時將C3A電機振動值降低至最大90 μm，同時也消除了樓板大梁開裂帶來的安全隱患。但是設(shè)備缺陷仍然存在，而且隨著設(shè)備運行一段時間后電機振動值又逐步上升，一度上升到170 μm。為徹底消除C3A皮帶機電機振動大的問題，相關(guān)部門聯(lián)系了深圳某電機振動處理專業(yè)單位至現(xiàn)場進行處理。

2.1? ? 數(shù)據(jù)測試情況

現(xiàn)場測試了C3A皮帶機電機軸系振動情況，如表1所示。

從振動數(shù)據(jù)看，振動明顯偏大，分頻數(shù)據(jù)顯示主要是以25 Hz轉(zhuǎn)頻分量為主，且振動趨勢不穩(wěn)定，說明該電機組軸系存在不平衡缺陷。同時觀察到電機驅(qū)動端振動相位呈周期性兜圈子特征，而非驅(qū)動端振動相位相對穩(wěn)定，分析判斷電機驅(qū)動端外伸懸臂軸段有較大偏心質(zhì)量，呈“甩頭”現(xiàn)象。根據(jù)分析，擬再次對電機軸系進行一次動平衡試驗，減小25 Hz轉(zhuǎn)頻分量激振力，降低整機振動值。由于軸系某個平面平衡加重，會對各瓦都造成相互影響，該機組的相互影響系數(shù)未知，現(xiàn)場宜采取分步平衡調(diào)試。

2.2? ? 現(xiàn)場檢查情況

現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)以下問題：（1）電機液偶防護罩打開后發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器對中存在問題，兩對輪之間間隙太小，不足0.10 mm，液偶外圓瓢偏0.2 mm，明顯偏大;（2）電機地腳螺栓與安裝孔存在偏移，導(dǎo)致電機整體往非驅(qū)動端偏移，電機非驅(qū)動端一螺栓固定處懸空;（3）對中狀態(tài)中心偏差下端口達0.31 mm，明顯偏大。

通過更換液偶，電機整體往驅(qū)動端調(diào)整，重新調(diào)整對中后，中心偏差改善至0.08 mm，液偶外圓瓢偏降至0.1 mm。

2.3? ? 空載配重

對中數(shù)據(jù)合格后，再次測量C3A皮帶機電機軸系振動情況，如表2所示。由此數(shù)據(jù)分析，振動幅度仍然偏大，故先在液偶圓周螺絲處加配重處理。

第一次在270°試加300 g配重，C3A皮帶機電機軸系振動情況如表3所示。

第一次試加后，振動減小但不平穩(wěn)，重新計算后第二次加配重，第二次在270°試加180 g配重，C3A皮帶機電機軸系振動情況如表4所示。從驅(qū)動端振動數(shù)據(jù)看，振動相位仍然在兜圈子，但圓心已接近0位值，平衡效果已近極限，平衡調(diào)試只能到此為止。

2.4? ? 配重后負(fù)載試驗

C3A皮帶機帶載1 500 t/h振動值測量結(jié)果如表5所示。C3A皮帶機帶載2 300 t/h振動值和帶載2 700 t/h振動值測量，運行4 h振動值均在合格范圍。通過此次徹底的檢查和試驗，電機振動值調(diào)整至合格范圍，但該振動不是由電機本身造成的，在液偶上加配重塊，是為了降低整體軸系的設(shè)備振動，若檢修中調(diào)整電機或液偶等設(shè)備，設(shè)備的振動值可能還會發(fā)生變化。

3 結(jié)語

（1）此次C3A皮帶機電機組軸系動平衡試驗后，運行一年振動值仍保持在合格范圍，說明此次電機軸系調(diào)整和動平衡試驗取得較好效果。結(jié)合前幾次動平衡試驗后振動值又超標(biāo)的情況，對電機減速機軸系的整體檢查調(diào)整顯得更為關(guān)鍵。

（2）C3A皮帶機電機振動大的問題不是由電機本身造成的，可能與液偶的造型、電機的基礎(chǔ)、整機的安裝存在較大關(guān)系。如果要徹底解決問題，建議考慮重新更換電機、液偶等設(shè)備，可參照C3B皮帶機驅(qū)動電機產(chǎn)品。

（3）C3A皮帶機驅(qū)動裝置安裝在轉(zhuǎn)運站8樓樓板上，基礎(chǔ)對電機振動可能也會產(chǎn)生不利影響，建議將頭部驅(qū)動方式改為中后部驅(qū)動方式，將驅(qū)動裝置布置在地面，但前提是在經(jīng)設(shè)計單位現(xiàn)場勘察后認(rèn)為可行的條件下再執(zhí)行。

[參考文獻]

[1] 蔡強.輸煤皮帶機周期性振動原因分析及處理[J].設(shè)備管理與維修，2017（19）：83-85.

[2] 鄔俊文，陶軍.皮帶機設(shè)備運行對轉(zhuǎn)運站振動影響及減振方案[J].中國港灣建設(shè)，2015（9）：71-76.

收稿日期：2020-02-27

作者簡介：雷駿（1987—），男，貴州遵義人，工程師，研究方向：發(fā)電廠電氣設(shè)備的維護與治理。