锅炉专工分析风机震动判断及处理方法

  《攀登者》点映影院有113家,二四六现场开秸秆能源化利用技术现状与趋势。故时,将引起发电机组降低出力或停运,造成发电量损失。而电站风机运行中出现最多、影响最大的就是振动,因此,当振动故障出现时,尤其是在故障预兆期内,迅速作出正确的诊断,具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息,不用昂贵的仪器,通常运用普通的测振仪,自制的听针,通过听、看、摸、闻等方式,判断一般风机振动故障的原因。文中所述振动基于电厂离心式送风机、引风机和排粉机。

  在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50%工作转速。

  如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动;

  如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。

  滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位置和损坏程度,在此不加阐述。表1列出滚动轴承异常现象的检测,可以看出各种缺陷所对应的异常现象中,振动是最普遍的现象,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。

  基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;②振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。

  联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:①振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;②轴心偏差越大,振动越大;③电机单独运行,振动消失;④如果径向振动大则为两轴心线平行,轴向振动大则为两轴心线相交。

  示例:某厂M5-29-NO19D型排粉机,转速n=1 450 r/min,在运行中出现振动,运用普通测振仪测振情况如下:

  根据振动情况,振动在承力端的水平方向为最大,垂直及轴向较小,据此判断很可能是叶轮不平衡引起振动,而且振幅随转速的升高而增长很快,转速降低时振幅可趋近于零,再用听针听承力轴承声音正常,用手摸轴承温度正常,检查地脚螺栓完好,轴承和基础原因可排除,联轴器问题也不可能。检查叶轮发现叶轮磨损严重,系磨损不均匀所至,经进行动平衡试验,在叶轮上加平衡块重450 g后振动消除。

  当转子的转速逐渐增加并接近风机转子的固有振动频率时,风机就会猛烈地振动起来,转速低于或高于这一转速时,就能平稳地工作。例如:

  ①改造后的风机,由于叶轮太重,使风机轴系的临界转速下降到风机工作转速附近,引起共振;

  ④调节门执行机构传动杆的共振。其振动特征为:该物件共振处的相对振动最大;振动频率与旋转频率相同或接近。

  这种振动是由于风道系统中气流的压力脉动与扰动而引起的。3.1风箱涡流脉动造成的振动

  入口风箱的结构设计不合理,导致进风箱内的气流产生剧烈的旋涡,并在风机进口集流器中得到加速和扩大,从而激发出较大的脉动压力波。其振动特征为:压力波常常没有规律,振幅随流量增加而增大。

  风道某些部件(弯头、扩散管段)的设计不合理,造成气流流态不良,在风道中出现局部涡流或气流相互干扰、碰撞而引起气流的压力脉动,从而激发出噪声和风道的振动。其振动特征:振动无规律性,振幅随负荷的增加而增大。

  当气流冲角达到临界值附近时,气流会离开叶片凸面,发生边界层分离从而产生大量区域的涡流,造成风机风压下降。旋转失速主要发生在轴流式风机中,在离心式风机的叶轮及叶片扩压器中,由于流量减少,同样也会出现旋转失速。旋转失速引起的振动的特征:(1)振动部位常在风机的进风箱和出口风道;(2)振动多发生在进口百叶式调节挡板、后弯叶片的风机上;(3)挡板开度在0~30%时发生强烈振动,开度超过30%时降至正常值;(4)旋转失速出现时,风机流量、压力产生强烈的脉动。

  具有驼峰型性能曲线的风机在不稳定区域内工作,而系统中的容量又很大时,则风机的流量、压头和功率会在瞬间内发生很大的周期性的波动,引起剧烈的振动和噪声。喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式,其振幅、频率受风机管道系统容量的支配,其流量、压力、功率的波动又是不稳定工况区造成的。

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