鍋爐風機故障診斷及狀態(tài)維修分析

鍋爐風機故障診斷及狀態(tài)維修分析鍋爐風機故障診斷及狀態(tài)維修分析 2017/08/21 摘要：鍋爐風機分為送風機和引風機，對其工作狀態(tài)進行實時監(jiān)督和測試，定位出異常部位和風險部位，通過分析誘發(fā)原因，確定故障程度，并給出相應的預防和處理方案，從而達到維修設備的目的。本文通過對鍋爐風機的故障診斷及狀態(tài)維修進行分析，以期加強鍋爐風機診斷效率，更好的滿足鍋爐風機運行需求，并提高運行效益。關鍵詞：鍋爐風機；故障診斷；狀態(tài)維修1鍋爐風機設備簡介本文以國產單側進氣Y4-73型系列鍋爐風機為例進行介紹，送風機與引風機的葉片為后向安裝機翼型，其氣動效率相對于其他型號國產機型較高?；诖巳~片形狀，適合用于送風機進行較潔凈冷空氣的運輸，用于引風機時，由于其傳輸介質為腐蝕性較強、含塵量較高的高溫介質，所以細灰易于附著在葉片的背面，附著層的厚度會越來越大，最終使得葉輪受力不均衡而引發(fā)振動。此外，單側進氣時，會在軸向葉輪施加極大的推力，不同方向對懸臂軸的壓力不同，會造成兩只承力急劇增加，以上因素都是造成風機運行不正常、軸承磨損、溫度升高、使用壽命削減的原因。2故障誘因2.1葉片積塵和磨損鍋爐風機的葉輪主要是機翼型葉片，由于葉片中心是空的，如果混入灰塵的煙氣進入風機的葉輪中，灰塵會導致葉片邊緣出現磨損，隨著時間的增長，磨損會越發(fā)嚴重，由此引發(fā)風機葉輪質量問題，導致風機振動越發(fā)厲害?；伊Ｔ陲L機內部會出現撞擊機體和切削現象，這些情況是造成風機磨損的主要原因，嚴重時會使設備表面的材料脫落。機翼型的葉片損耗程度大且快，加上灰塵沉積造成振動，需要進行定期性的停機清理和維護，增加了維修工作量，停機時造成發(fā)電損失相對于停機維修的作用也較大。2.2軸向推力單吸懸臂兩個軸承的受力情況不同，使軸承A和軸承B的工作狀態(tài)出現差異，降低了設備運行的穩(wěn)定性。軸承A的位置緊靠葉輪，其所承受的力為平衡另一軸承的力與轉子重力之和，其受力總和比轉子本身的重力要大；軸承B的位置靠近聯軸器。其所承受的力為葉輪重力分力和巨大軸向推力之和，使其所承受的支持力加大了等同于軸向力的3至3.5倍，所以懸臂在設備工作時，承受的力會急劇增加，不僅削減了軸承的使用壽命，還會影響整個設備的使用壽命。2.3設備軸承間隙軸承用于支撐軸系，精確的軸承間隙能夠保證軸承和設備以相對穩(wěn)定和安全的狀態(tài)工作。軸承間隙設置不精確，會造成設備的不穩(wěn)定振動、溫度升高、軸承加速磨損，嚴重時會導致設備主軸變形、彎曲、軸承壓蓋損壞，進而在短時間就造成設備損壞，包括燒毀軸承、抱軸等。3振動產生原因造成風機振動的原因主要有三個方面，包括氣流振動、電磁振動以及機械振動。當旋轉速度不足以及入口處的氣流不穩(wěn)定時會引起氣流振動，主要表現為轉速頻率大于特征頻率，振幅相當不穩(wěn)定，波動區(qū)間較大，振動相位不穩(wěn)定，設備整體尤其是機殼處振動最為劇烈。氣隙不均勻是造成電磁振動的主要原因?？赏ㄟ^斷電方式進行分析實驗，隨著轉速的降低振動幅度會降低。斷開設備電源后，電磁振動的振動會立刻停止，在頻譜中不會顯示電源頻率。機械振動產生的原因較多，且較為復雜，一般包括不對中、不平衡、軸承損壞、內部設備松動等。內部設備松動又分為軸承松動、葉輪松動、基體松動、連接處松動等。4鍋爐風機故障維修措施4.1鍋爐風機葉輪磨損與腐蝕導致的振動維修可以應用熱噴涂技術，改變耐磨金屬及陶瓷材料，將其轉化為高溫高速的粒子流，并將其噴灑在風機的葉輪片上，以提高風機葉輪的抗氧性及耐磨性，以免導致出現葉輪不平衡情況，引發(fā)風機振動。另外，鍋爐企業(yè)應當做好鍋爐煙氣除塵及脫硫工作，對煙氣中的水分含量進行嚴格控制，以減少葉輪上的灰塵聚集，避免引發(fā)振動。4.2葉片非工作面積灰故障維修在風機停止運轉后，要及時清除葉輪上的粉塵，減輕風機引發(fā)的振動。但這樣需要耗費較長的檢修時間，對此，在停機的瞬間，可以將噴嘴沖水閥門開啟，利用葉輪的慣性，對葉片的非工作面進行清洗，并打開機殼底部的閥門將廢水排放出去，以便于清灰，從而達到處理振動故障的目的。4.3鍋爐風機軸承溫度過高維修首先檢查是否是由于潤滑不良導致的溫度過高。要保證油質符合要求，無雜質，沒有變質；不能缺油，定期進行補油；保證冷卻效果，可以在軸承安裝位置設置壓縮空氣，方便壓縮，如果溫度較低，則可以將壓縮空氣關閉；定期檢查軸承，排除軸承故障，以避免由于出現軸承斷裂，不僅導致風機損壞，還影響到設備運行。4.4安裝不牢固維修對于機座應當進行加固處理，并盡量的提高剛度，以滿足風機的運行需求。同時，定期安排維修人員對風機運行情況進行檢修，確保各個零部件都安裝牢固，以避免由于安裝不牢固導致振動故障。5診斷實驗舉例振動檢測以及分析定位設備為上海華陽HY-160單通道數據采集儀，并借助高校專業(yè)的故障定位技術、輔助軟件、計算機模擬等技術。對風機和電動機的4個軸承位置進行監(jiān)測和分析，任意測試點的測試方向均為水平H、垂直V、軸向A。5.1送風機不滿足基礎剛度要求表1所列包括設備發(fā)生故障、故障持續(xù)、維修后運行的相應原始記錄。設備在被修復之前所表現的圖像特征如以下所列。風機與電動機任意實驗點的振動頻率譜圖中，僅有1轉速（24.2Hz）頻率具備優(yōu)勢。任意試驗點的垂直方向以及軸向的振動值均較小，而水平方向的數值最大，且振動的方向性非常強。實域波形為正弦波，且清晰完整，不存在削波情況和波形變形情況。葉輪葉片通過頻率、故障頻率以及各類異常頻率均沒有出現在譜圖中，軸承運行正常。通過分析設備的實驗安裝、運轉情況以及期間產生的振動現象，證實設備問題為機械松動。該設備在沒有其他異常狀況的情況下可以保持長時間穩(wěn)定的運轉；并且由于季節(jié)的原因，不允許設備較長時間的關機檢修，否則會影響設備的高負荷使用要求，無法達到生產指標，所以將處理時間安排在設備的年度檢修時期。期間進行及時、定期的運行監(jiān)測，科學監(jiān)測設備的振動情況以及其他異常情況，確保鍋爐在穩(wěn)定工作的前提下達到預期指標。年度大檢修期間，針對混凝土硬度不達標情況進行相應的處理：重新灌漿以及基體加固。后續(xù)的測試結果顯示在故障得到處理后，設備能夠保持穩(wěn)定、安全的運行。5.2引風機的軸承松動從表2的所得出的數據能夠得出結論，設備3、4試驗點的振動頻率是隨時間上升的，其軸向振動最為顯著。根據溫度監(jiān)測的數據來看，設備軸承的溫度也是隨時間上升的。設備所有試驗點譜圖的特征如下。譜圖中含有數個轉速頻率的諧波頻率（不包括16.5Hz工頻），其中最為典型的介于26倍頻率之間的部分，其幅值大于工頻分量的幅值。傾向的振動類型為定向振動，依據得到的振動數據，靠近葉輪端的承重位置和其他位置的軸向振動較為明顯。階次較高的頻率分量所顯示的幅值大于轉速頻率振動幅值的一半。滾動軸承未顯現出故障特征頻率、葉片通過頻率和其他異常頻率。根據實驗記錄結果以及后續(xù)的分析，認為出現上述故障的原因是轉軸與軸承內圈存在過大的間隙，導致了機械松動，并且造成過盈配合失效現象，加劇的運行環(huán)境的惡化，造成運行溫度升高以及內部器件損壞的故障。6結語對設備實行狀態(tài)監(jiān)測維修體現了極強的創(chuàng)新觀念。故障的監(jiān)測與診斷，是保證鍋爐正常工作、滿足生產要求的保證，因此重視并持續(xù)的研究鍋爐的檢修技術是刻不容緩的。參考文獻：1楊海燕,陳露露,張蕾.低風速風電機組電刷滑環(huán)故障仿真分析研究J.機械工程師,2015,(10):90-91.2王維友,楊璋.振動分析在風機軸承故障診斷中的應用J.裝備維修技術,2015,(02):31-35.3李穎穎,王海琳,趙鑫.基于信號分析的異步電機故障診斷方法淺析J.新型工業(yè)化,2014,(02):62-66.