風機在火電廠鍋爐系統中的應用探析

潘國祥

摘要：風機做為火電廠鍋爐系統的重要輔機設備，其消耗的電量約占電廠發電量的2%-3%。風機的故障分析要求檢修人員必須要有很強的技術能力，結合現象綜合分析，做出科學而客觀的判斷。檢修人員必須要保證風機的穩定運行，避免由于風機原因造成的非計劃停運或減負荷運行，為機組的安全可持續運行提供保障。

關鍵詞：風機;鍋爐;振動

隨著社會的不斷發展進步，電力需求不斷增大，電力行業是保障民生和工業正常有序開展的支柱行業，其中火力發電依然是發電主力，重要程度不言而喻。風機做為火電廠鍋爐系統的重要輔機設備，其消耗的電量約占電廠發電量的2%-3%，檢修人員必須要保證風機的穩定運行，避免由于風機原因造成的非計劃停運或減負荷運行，為機組的安全可持續運行提供保障。

1.風機概述

風機的主要工作原理就是將氣體進行壓縮并進行輸送，是把旋轉的機械能轉化為氣體壓力能和動能的機械裝置。風機的主要結構部件包括電機、葉輪、支架、機殼、聯軸器、軸承、消音器、皮帶輪等，整體結構相對復雜。受其工作環境影響，故障率高、故障點多，需加強對風機的日常維護和定期檢修，以便降低故障發生率。

2.風機發展趨勢

2.1智能化

隨著科技的發展和進步，在國家大力推行智能產業的背景下，智能負壓風機將成為發展趨勢和主流。我們將在越來越的新建項目或改造項目中，看到變頻風機的身影。通過計算機設計和數字變頻技術，進一步優化風機性能。

2.2節能化

風機一直都屬于高電耗設備，在礦山、鋼鐵、煤炭、電力等行業應用廣泛，基數很大。為了配合國家實現碳中和的目標，節能環保是風機產業發展的重要課題，要加快開發更為節能和環保的風機產品，以適應市場需求。

3.風機運行常見問題分析

3.1振動

3.1.1主軸與葉輪之間的間隙過大

這種振動產生的主要原因源自風機加工制造階段，由于風機生產環節出現瑕疵，葉輪與主軸的配合接觸面發生變化，導致葉輪與主軸之間的間隙增大，這屬于產品質量問題，是硬傷。再就是在風機檢修過程中，檢修人員對軸頭進行打磨處理，時間久了，可能對軸頭造成磨損，產生不可逆損傷，進而加大了葉輪與主軸之間的間隙，這屬于人為因素。

解決措施：首先在采購風機時，必須要保證質量，盡量采購大品牌風機，要確保軸承質量，保證主軸與葉輪之間的間隙處于合理范圍內。再就是盡量減少對風機的檢修頻次，因為每一次風機檢修都要對軸頭進行修復處理，多多少少都會對其造成不同程度的磨損，要在保證設備運行安全的前提下，降低檢修頻次，延長使用壽命。

3.1.2基礎安裝不良

在風機基礎施工期，有的施工單位沒有嚴格按照施工圖和工藝流程進行施工，鋼板質量、鋼筋數量、養生天數等不達標，導致基礎強度不足，或者箱底墊鐵出現滑動，地腳螺栓出現松動、斷裂等，都可能給風機帶來振動隱患。

解決措施：在施工期，要加強對風機基礎的質量監護，做好隱蔽工程驗收工作。在機組投運后發現基礎安裝問題，視情況進行修復。如果不是貫穿縫，可以增加膨脹螺栓進行加固，再對基礎進行二次澆注;如果基礎出現較大質量問題，需要報廢，那就必須拆除基礎，全部重新澆注。

3.1.3主軸發生物理性彎曲變形

當風機長期處于停運或備用狀態時，受重力影響，主軸可能會發生物理性的彎曲變形，當設備再次啟運時，就會出現風機振動超標現象。這種損傷對主軸來說非常嚴重，需返廠進行處理，對企業來說是較大的損失，不僅是經濟效益，還有單臺風機運行的潛在風險，不過，通過人員操作，這種現象是可以避免的。

解決措施：在風機停運或備用期間，檢修人員要加強對風機的日常維護工作，要保證每天去就地進行手動盤車，通過人為操作，避免主軸長期受重力影響，發生物理性變形。

3.1.4葉片積灰造成的質量不平衡

根據物理學原理，在風機正常運轉過程中，葉片的非工作面會產生氣體旋渦，那么就會有灰粒吸附到非工作面上，造成沉積，這是物理現象，不可避免。風機長期運行后，由于每個葉片上吸附的灰粒質量不同，當量變達到一定程度，受離心力影響，吸附在葉輪非工作面上的灰粒就會被甩出，而質量相對較小的灰粒則繼續吸附在葉輪上。不同質量的灰粒沉積，就會造成各葉片的質量不平衡，自然也就引起了風機的振動。

解決措施：當風機停運時，通過人工清灰就可以解決葉片積灰問題，用刷子或鏟子清除灰垢，但工作量大，工作內容繁瑣。可對風機進行小型的技術改造，在機殼處優選位置后增設一排噴嘴，調整好噴嘴的角度，確保全部對準風機葉片。當風機剛停運的時候，打開噴嘴，聯接水泵，進行人工噴水清灰，利用風機的自轉，能夠保證葉片的沖刷效果，操作簡便有效，提高了工作效率。

3.2磨損

3.2.1除塵器積塵影響

在引風機設計中，都會在進氣口處配置一個除塵器，除塵效果越好，在除塵器中的粉塵顆粒就越多、越大。如果除塵器清塵不及時，當積存到一定程度后，積塵就有可能再次被引風機吸走，進入到風機內部，對葉片進行沖刷，造成嚴重的磨損。

解決措施：要盡量降低煙氣中的含塵量，同時，制定除塵制度，定期對除塵器進行清理，并嚴格執行，實時保證除塵器中的積塵不過量，減少粉塵顆粒對葉片的沖刷磨損。

3.2.2運行工況的影響

葉片磨損是風機運行中非常常見的問題。由于設計工況和實際運行工況有時會出現不符，那么在非標工況下，葉輪的實際進氣方向與進口處圓弧設計的切線方向就會存在偏差，氣體不能完美的按照設計氣道進入風機內部，而是對進口處邊緣進行嚴重的沖擊。由于氣體中含有大量的灰粒，強大的沖擊致使灰粒對進口邊緣造成了磨損，對設備造成了損傷。

解決措施：加強運行人員的操作，調整風機運行工況，盡量保證其在設計工況范圍內運行，最大可能實現進氣方向與氣道的完美契合，減小氣體對進口邊緣的沖刷磨損，延長風機的壽命周期。

4.結語

風機的故障分析要求檢修人員必須要有很強的技術能力，結合現象綜合分析，做出科學而客觀的判斷。發現問題征兆，要提前預判，避免對設備正常運行帶來影響;形成缺陷后，要及時停機處理，防止事態擴大化，對設備造成更嚴重的不可逆的損傷。檢修人員一定要不斷提高自身的素質和能力，做好風機的檢修維護工作，保障機組的安全穩定運行。