平圩发电有限责任公司600 MW1号机 组配套的双吸入离心式引风机,全幅振动标准值为不大于0.08 mm。该引风机配套双速电机, 引风机在高低转速下的参数如下:设备型号:Y4-2×73N037F;烟气流量1 800 000/1 469 000 (m3/h);烟气压力4 546/ 2 898 (Pa);主轴转速594/496 (r/min);烟气温度125.6/123.9 (℃);烟气重度0.886/0.8927 (kg/m3);叶轮圆周速度112/93 (m/s);大气压力102 816 (Pa);进气箱角度135。;叶轮直径3.70 m;出风口角度45。;转 子总重38 200 kg;配套电机功率4 000/2 500 (kW)。
该引风机投用10年来,设备运行特性正常,但也多次发生振动超标。
1 影响振动的因素
1.1 磨损及堆焊焊条不均
在运行中叶轮受烟气冲刷而磨损,通过对翼形叶片表面堆焊耐磨焊条及涂防磨涂料可以 增加其防磨性能。由于每只叶片磨损的不均匀性、堆焊焊条量的不均匀性、防磨涂料涂抹的 不均匀性,造成启动后的动不平衡。
1.2 叶片进灰
翼形叶片是中空的,蹄形包角及腹板处被烟气磨穿后造成叶片进灰,随着灰量的积累, 叶轮重心偏移造成动不平衡,使得振动加大。 1.3 对轮找正数据的准确性
由于转子自重使转轴产生下挠度,对轮找正时必须考虑这个因素所造成的风机侧靠背轮 径向向上的跳动量及上张口。换言之,在找正时必须保证对轮上张口及电机侧 低。找正标准为电机侧低0.2 mm、上张口 0.15 mm。如果完全按刚性转子找正就会产生较大振动。
1.4 转子的热弯曲
在机组启动阶段,风机单系列运行,另一台未投用的风机转子,在烟气的加热下,产生 轴的弯曲。经实测,即使在盘车投入的状态下,转子变形量仍然较大,而且盘车不能消除这 种变形量。这样,转子的重心就发生了偏移,造成该设备再次启动时振动超标,无法使用。
2 振动的处理
2.1 动平衡法
由于重心偏移原因造成的动不平衡,可通过试加重量消除动不平衡。在风机推力轴承侧 轴颈上用白色油漆把转子轴沿周向按与叶片对应位置均分12个点(叶轮上有12只叶片),并用 1至12的阿拉伯数字标记。在风机启动后,用闪光测振仪测相位及全幅振动值。利用矢量法 计算确认试加配重的位置及加重量,通过在转子中盘上与轴编号相应的不平衡位置试加配 重,消除动不平衡。通常经过2次试加重量就能解决动不平衡问题。如风机启动后全幅振动 值为0.18 mm,相位在10点,通过计算确定试加重量及相位。第1次在11点试加配重1.5 kg, 测得振动值为 0.10 mm,相位在8点,由试加重量产生的效应值计算消除振动所需加重量及相位。矢量三角 形及相位点的分布见图1。
加配重前后振幅矢量分别为OA、OB,变化量(加配重的效应值)为AB,从矢量三角形OAB 中,根据正、余弦定理可计算出AB的 值及β角:
AB2=OA2+OB2-2*OA*OB*Cosα (1)
AB/Sinα=OB/Sinβ (2)
已知α=60。,OA=0.18 mm,OB= 0.10 mm,由(1)、(2)式得出:AB=0.15 mm,β=33。。
加配重的目的是为了消除初始振幅矢量OA,必须使效应值AB与OA大小相等、方向相反, 因此加配重点的相位在原11点的基础上逆时针移动β角度至9、10点之间C点的位置;加配重 量P的大小由下式计算:
1.5/AB=P/OA (3)
由(3)式得出:P=1.8 kg。
在C点加配重钢板1.8 kg,重新启动引风机,测得引风机水平方向全幅振动值为0.02 mm, 振动值降至合格范围内。
2.2 热校轴法
投盘车并间隔半小时测量轴的挠度,并将轴弯曲凸点置于顶点,进行热态校轴,并监测 轴的挠度,通过多次热校,消除轴的挠度值。表1是一次热校过程中的数据统计情况。
字串9 2.3 其他措施
检查叶片内积灰情况,通过冷态下盘动转子听叶片内有无响声,判断叶片内是否积灰。 若积灰,割开积灰点放尽积灰。
在堆焊叶片及涂抹防磨涂料时,尽量保证每只叶片堆焊焊条量及涂料量的均匀性,防止 大的偏重量出现,提高涂抹工艺,防止涂料在运行中脱落。
3 结束语
离心式引风机动不平衡引起的振动超标是较普遍的问题,大多可以通过做动平衡得到解 决,关键是准确确定相位及加配重量。作为锅炉主要辅机,风机的运行是否正常,直接影响 机组的安全,所以应该加强振动监测,及时发现问题及时处理,保证风机在良好工况下运行。