軸承知識(shí)
330MW機(jī)組鍋爐引風(fēng)機(jī)設(shè)備問(wèn)題分析及治理
2021-08-16孫雪峰
(山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團(tuán)濱州高新鋁電股份有限公司)
摘 要:通過(guò)對(duì)鋁電公司長(zhǎng)山電廠330W機(jī)組引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉卡澀的問(wèn)題,進(jìn)行技改和處理,徹底解決動(dòng)調(diào)引風(fēng)機(jī)卡澀問(wèn)題;通過(guò)對(duì)鋁電公司技改電廠330MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)靜葉斷裂損壞問(wèn)題的檢查分析,對(duì)損壞的靜葉進(jìn)行更換修補(bǔ)處理,保證引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:引風(fēng)機(jī);動(dòng)葉卡澀;靜葉斷裂
1 設(shè)備概況
鋁電公司各分廠330MW運(yùn)行機(jī)組,由于機(jī)組類型不一樣,配套的輔助設(shè)備也不一樣。一般分為靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)引風(fēng)機(jī),其中靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)具有磨損小、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維修方便、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低、初期投資少等特點(diǎn)。在外界煙氣條件相同的情況下,風(fēng)機(jī)葉輪的耐磨壽命與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子速度的平方成反比,因靜葉可調(diào)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較動(dòng)葉可調(diào)風(fēng)機(jī)低,因而耐磨性較好,其存在磨損較大的區(qū)域?yàn)橐L(fēng)機(jī)葉片和后導(dǎo)葉;但是靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行中低負(fù)荷、高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)搶風(fēng)現(xiàn)象,在運(yùn)行中影響引風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入,存在因風(fēng)機(jī)出力波動(dòng)大造成事故擴(kuò)大的可能;動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中其工況范圍不是一條直線,而是一個(gè)近似橢圓形區(qū)間,Z高效率區(qū)域位置適中且范圍較寬,在Z高效率區(qū)的上下都有相當(dāng)大的調(diào)節(jié)范圍。但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造費(fèi)用較高,調(diào)節(jié)部分容易生銹,轉(zhuǎn)動(dòng)部件多,動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)復(fù)雜而精密,需要另設(shè)油站,維護(hù)費(fèi)用高,葉片軸承易卡澀,而且葉片磨損比較嚴(yán)重。現(xiàn)我公司330MW機(jī)組鍋爐配套使用的引風(fēng)機(jī)同樣分為兩種類型,一種是動(dòng)葉可調(diào)引風(fēng)機(jī),例如長(zhǎng)山電廠330MW機(jī)組鍋爐引風(fēng)機(jī)采用成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的型號(hào)為YU25236-22動(dòng)葉可調(diào)式軸流引風(fēng)機(jī)2臺(tái);一種是靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī),例如鋁電公司技改電廠330MW機(jī)組鍋爐引風(fēng)機(jī)采用沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)設(shè)備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的型號(hào)為AN-26/V13-1靜葉可調(diào)式軸流引風(fēng)機(jī)2臺(tái)。機(jī)組投產(chǎn)半年后,發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)各有不同的問(wèn)題,多臺(tái)機(jī)組發(fā)生引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉卡澀的問(wèn)題,表現(xiàn)在運(yùn)行人員在機(jī)組負(fù)荷調(diào)整過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)鍋爐引風(fēng)機(jī)在調(diào)整風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度時(shí),引風(fēng)機(jī)組電流沒(méi)有變化,爐膛負(fù)壓沒(méi)有變化,聯(lián)系廠家工代到現(xiàn)場(chǎng)分析為引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉卡澀,導(dǎo)致機(jī)組被迫停運(yùn)或降負(fù)荷運(yùn)行;靜葉引風(fēng)機(jī)因?yàn)轱L(fēng)機(jī)搶風(fēng)磨損等原因造成靜葉斷裂的問(wèn)題,在運(yùn)行中多臺(tái)引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)軸承溫度偏高,其中一臺(tái)引風(fēng)機(jī)靜葉有8片斷裂情況(分析原因?yàn)閾岋L(fēng)導(dǎo)致共振,致使葉片斷裂。)、4-2引風(fēng)機(jī)多次出現(xiàn)振速升高現(xiàn)象。熱電公司各技術(shù)人員對(duì)發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行研究分析,并積極聯(lián)系設(shè)備廠家共同制定處理措施,在設(shè)備技改、運(yùn)行調(diào)整及檢修維護(hù)方面制定詳細(xì)的防范措施,保證鍋爐主要輔機(jī)設(shè)備引風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。
引風(fēng)機(jī)雙動(dòng)葉片損壞情況:
引風(fēng)機(jī)靜葉損壞情況:
2 引風(fēng)機(jī)動(dòng)、靜葉片損壞原因分析
(1) 引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉片損壞原因:
經(jīng)檢查分析,引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉葉片根部固定連接處,葉片的底座圓柱外緣與輪轂沉孔內(nèi)壁形成一個(gè)約16mm高、1mm寬的“環(huán)柱體”間隙,正常運(yùn)行中會(huì)有灰粒等雜質(zhì)進(jìn)入,當(dāng)風(fēng)機(jī)停運(yùn)后在水蒸氣凝結(jié)、酸性煙氣、灰份作用下該部分雜質(zhì)凝固形成較硬物質(zhì)造成葉片卡澀;引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉鋼圈密封情況看,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后鋼圈密封彈性變差,不能有效隔絕粉塵。通過(guò)進(jìn)一步聯(lián)系成都風(fēng)機(jī)廠家,Z終決定利用機(jī)組停運(yùn)機(jī)會(huì)對(duì)動(dòng)葉根部密封進(jìn)行改進(jìn)試驗(yàn);對(duì)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子解體檢查發(fā)現(xiàn),引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉執(zhí)行器芯軸斷裂,初步分析原因?yàn)閯?dòng)葉積灰導(dǎo)致伺服閥卡澀,在引風(fēng)機(jī)負(fù)荷調(diào)整時(shí)將執(zhí)行器芯軸拉斷;將引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子整體拆下后由廠家維修,目前已將備用的引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子整體安裝上,損壞引風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)行。
(2)引風(fēng)機(jī)靜葉片損壞原因:
風(fēng)機(jī)停運(yùn)檢查時(shí),未對(duì)引風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)行解體檢查,致使葉輪側(cè)聯(lián)軸螺栓磨損、存在裂紋的隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除,是導(dǎo)致后期葉輪側(cè)聯(lián)軸器螺栓全部斷裂的重要原因之一;引風(fēng)機(jī)緊急停運(yùn)后經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn)6個(gè)葉輪固定螺栓全部斷裂,葉輪脫落后與聯(lián)軸器防護(hù)罩發(fā)生摩擦、碰撞,攪動(dòng)過(guò)程中造成引風(fēng)機(jī)葉輪葉片、殼體及靜葉多處嚴(yán)重變形扭曲,靜葉無(wú)法開(kāi)關(guān),風(fēng)機(jī)殼體多處出現(xiàn)破裂變形;齒形聯(lián)軸器齒長(zhǎng)150mm,經(jīng)查閱安裝設(shè)計(jì)圖紙,發(fā)現(xiàn)圖紙要求該聯(lián)軸器齒套安裝時(shí)需預(yù)拉伸5mm,以預(yù)留足夠的熱膨脹間隙,但實(shí)際預(yù)留間隙達(dá)90mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了該標(biāo)準(zhǔn),造成該齒套嚙合面過(guò)小、嚙合齒距短,使風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器連接螺栓受力不均。經(jīng)咨詢沈鼓廠家技術(shù)人員,該齒套嚙?面至少應(yīng)達(dá)到90%,但檢測(cè)齒套嚙合面僅有40%嚙合,聯(lián)軸器齒套嚙合面過(guò)小、嚙合齒距短是造成葉輪固定螺栓全部斷裂的誘因。從現(xiàn)場(chǎng)安裝軸系長(zhǎng)度與實(shí)際測(cè)量軸系長(zhǎng)度計(jì)算總軸系短107mm,致使安裝時(shí)齒形短節(jié)齒長(zhǎng)150mm中有90mm未嚙合,廠家制作空心軸偏短100mm左右,由于聯(lián)軸器齒套過(guò)分拉長(zhǎng)嚙合距過(guò)短,風(fēng)機(jī)軸在運(yùn)行中力矩傳導(dǎo)存在不同心的情況,導(dǎo)致中心不正引發(fā)風(fēng)機(jī)振動(dòng)增大。
通過(guò)停風(fēng)機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)軸承外圈轉(zhuǎn)磨損軸承室、軸承室內(nèi)加工尺寸不合適,與軸承外圈間隙過(guò)大。廠家更換軸承室并將兩個(gè)軸承(7240)更換為一個(gè)調(diào)心滾子軸承(22240);2臺(tái)引風(fēng)機(jī)軸承溫度均偏高70℃左右,加油后軸承溫度稍有下降,但溫度還是偏高;靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行中低負(fù)荷、高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)搶風(fēng)現(xiàn)象,在運(yùn)行中引風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入、RB投入情況下,存在因風(fēng)機(jī)負(fù)荷波動(dòng)大出現(xiàn)事故擴(kuò)大的可能。
3 處理措施
一、關(guān)于雙動(dòng)葉引風(fēng)機(jī)問(wèn)題處理及管理規(guī)定:
1、對(duì)于雙動(dòng)葉引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉卡澀的問(wèn)題處理。
在鍋爐停運(yùn)后,對(duì)引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉返廠改造,在原來(lái)葉片根部?jī)傻烂芊獾幕A(chǔ)上,又增加了一道O型圈密封,在改造后新增加的O型密封圈下部,積灰結(jié)垢情況明顯減少,積灰僅在葉片根部上積存,通過(guò)O型密封圈有效隔絕粉塵,使其不能進(jìn)一步向內(nèi)部滲透。通過(guò)改造減少了葉片槽根部結(jié)垢面積,大幅減少了動(dòng)葉卡澀的面積,通過(guò)動(dòng)葉O型密封圈改造,引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉卡澀現(xiàn)象基本可以避免,保證了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2、在運(yùn)行和檢修方面做出以下規(guī)定,以保證雙動(dòng)葉引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。
2.1雙動(dòng)葉軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間的活動(dòng)試驗(yàn)要求。雙動(dòng)葉軸流風(fēng)機(jī)相關(guān)分廠,要求每班至少一次通過(guò)調(diào)整兩臺(tái)風(fēng)機(jī)出力,使電機(jī)電流變化在5A以上;要求每周至少一次通過(guò)調(diào)整兩臺(tái)風(fēng)機(jī)出力,使電機(jī)電流變化至少在20A以上。試驗(yàn)前,應(yīng)事先清理小油槍及大油槍,并進(jìn)行油槍投退試驗(yàn),確保隨時(shí)可用;試驗(yàn)過(guò)程中,引風(fēng)機(jī)發(fā)生卡澀(動(dòng)葉指令與反饋偏差超過(guò)5%也應(yīng)視為卡澀)情況時(shí),應(yīng)停止試驗(yàn),并禁止強(qiáng)行開(kāi)關(guān)引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉,以免造成伺服裝置損壞;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷具備大幅調(diào)整機(jī)會(huì)時(shí),應(yīng)充分在允許范圍內(nèi)將風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)整至Z大活動(dòng)區(qū)間。
2.2雙動(dòng)葉軸流風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間的檢修維護(hù)。檢查潤(rùn)滑油系統(tǒng),供、回、泄油管路、油管路各活接、控制閥有無(wú)滲漏,并對(duì)油站的過(guò)濾器、冷卻器進(jìn)行檢查清理。檢查動(dòng)葉防磨層是否脫落、內(nèi)支撐肋磨損情況,動(dòng)葉片及葉根處積灰清理;檢查電動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)連接裝置是否完好,有無(wú)松動(dòng)、脫落現(xiàn)象。引風(fēng)機(jī)本體及煙道保溫層、非金屬補(bǔ)償器、人孔門漏風(fēng)情況進(jìn)行檢查并治理。檢查動(dòng)葉活動(dòng)是否靈活、同步,就地開(kāi)度與微機(jī)內(nèi)是否保持一致,對(duì)異常問(wèn)題及時(shí)檢查處理;要求風(fēng)機(jī)每個(gè)葉輪上拆下兩個(gè)葉片軸承進(jìn)行檢查,若軸承存在磨損、破裂等缺陷,應(yīng)對(duì)所有葉片軸承進(jìn)行解體檢查。機(jī)組小修時(shí),若風(fēng)機(jī)停運(yùn)前動(dòng)葉存在卡澀現(xiàn)象,應(yīng)對(duì)動(dòng)葉輪轂進(jìn)行解體,檢查內(nèi)部滑塊、曲柄、芯軸有無(wú)變形、裂紋等損壞現(xiàn)象;若風(fēng)機(jī)停運(yùn)前動(dòng)葉未出現(xiàn)卡澀,機(jī)組B修及以上檢修時(shí)應(yīng)對(duì)動(dòng)葉輪轂進(jìn)行解體,檢查內(nèi)部滑塊、曲柄、芯軸有無(wú)變形、裂紋等損壞現(xiàn)象;機(jī)組大修時(shí),除進(jìn)行非計(jì)劃停機(jī)及小修所有檢修項(xiàng)目外,應(yīng)提前聯(lián)系風(fēng)機(jī)廠家技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)對(duì)動(dòng)葉主軸承、伺服裝置、油缸進(jìn)行解體檢查。風(fēng)機(jī)運(yùn)行滿8000h后應(yīng)結(jié)合停運(yùn)機(jī)會(huì),對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行檢查更換,并對(duì)動(dòng)葉片及根部進(jìn)行一次磁粉或著色探傷。
2.3風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間的活動(dòng)試驗(yàn)及啟動(dòng)前的檢查。風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間(臨修、大、小修工作結(jié)束后),運(yùn)行人員應(yīng)進(jìn)行動(dòng)葉的活動(dòng)試驗(yàn),每6~8h活動(dòng)一次(冬季2h一次),必須全開(kāi)全關(guān)且時(shí)間不能低于40s;機(jī)組啟動(dòng)前,運(yùn)行人員應(yīng)聯(lián)系鍋檢人員進(jìn)入風(fēng)機(jī)人孔檢查動(dòng)葉活動(dòng)是否靈活同步,并全開(kāi)、全關(guān)一次動(dòng)葉,確認(rèn)活動(dòng)正常。
二、對(duì)于靜葉引風(fēng)機(jī)問(wèn)題處理及管理規(guī)定:
1、由于引風(fēng)機(jī)主軸為風(fēng)機(jī)廠家外購(gòu),無(wú)圖紙、尺寸要求,到貨后無(wú)法復(fù)核其尺寸,鍋爐車間需及時(shí)聯(lián)系沈鼓廠家商定解決方案并盡快將返廠部件修復(fù)完畢后返回并裝復(fù);以后需加大對(duì)設(shè)備的到貨驗(yàn)收及設(shè)備隱蔽部位的安裝質(zhì)量驗(yàn)收,對(duì)違反基本原則的制造安裝問(wèn)題認(rèn)真分析原因;利用機(jī)組停運(yùn)或風(fēng)機(jī)調(diào)停機(jī)會(huì)對(duì)引風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器螺栓、膜片及螺栓進(jìn)行細(xì)致排查,逐臺(tái)排除故障,保證設(shè)備安全持久健康運(yùn)行。
2、通過(guò)停風(fēng)機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)軸承外圈轉(zhuǎn)磨損軸承室、軸承室內(nèi)加工尺寸不合適,與軸承外圈間隙過(guò)大。廠家更換軸承室并將兩個(gè)軸承(7240)更換為一個(gè)調(diào)心滾子軸承(22240);對(duì)引風(fēng)機(jī)出入口煙道進(jìn)行檢查,并做優(yōu)化設(shè)計(jì),防止出入口存在阻力,在運(yùn)行中引風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振搶風(fēng)等問(wèn)題;加強(qiáng)運(yùn)行人員的操作調(diào)整,維持風(fēng)機(jī)在較高負(fù)荷運(yùn)行,防止進(jìn)入失速區(qū),產(chǎn)生風(fēng)機(jī)振動(dòng)大的問(wèn)題。
4 結(jié)論
通過(guò)對(duì)雙動(dòng)葉引風(fēng)機(jī)新增加O型密封圈改造工作,使積灰僅在葉片根部上積存, O型密封圈有效隔絕粉塵,使其不能進(jìn)一步向內(nèi)部滲透大幅減少了動(dòng)葉卡澀的面積,并配合運(yùn)行及檢修維護(hù)檢查工作,引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉卡澀現(xiàn)象基本可以避免,保證了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行;通過(guò)?靜葉引風(fēng)機(jī)定期檢查,停風(fēng)機(jī)檢查檢查更換風(fēng)機(jī)軸承,并對(duì)引風(fēng)機(jī)出入口煙道進(jìn)行檢查,并做?化設(shè)計(jì),徹底解決了靜葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)靜葉片損壞的問(wèn)題。
(2017清潔高效燃煤發(fā)電技術(shù)交流研討會(huì))