引风机振动大原因分析及带伤运行应对措施

引言

2018年8月份开始,在不同工况下#4炉A引风机运行中均发生过振动突然上升的异常情况,现场查有异声且有振动。由于引风机振动较小,保守运行一段时间后,进行短时停运检查,查到一些问题,但未检查到振动根源:运行后振动未好转,后经停炉彻底检查才发现引风机振动根源。根源消除但设备有损伤,因备品加工周期较长,设备带病运行了较长时间,最后通过大修才彻底处理好引风机的问题。期间根据现场情况分别采取了不同的应对措施,因措施有效得力,有效保证了人身和设备安全。

本文所涉及的振动原因不常见,希望能为同类型事件提供参考,以便更快地消除类似振动现象,进一步提高锅炉运行的安全经济性。

1A引风机设备简介

本厂#4锅炉是哈尔滨锅炉厂采用从美国燃烧工程公司(CE)引进的技术设计与制造的,型号为HG-1125/17.5-YM33。其配套两台静叶可调轴流式引风机,型号为YA15048-8Z,配用电机额定转速996r/min、额定电流248A,引风机制造厂家为成都电力机械厂。

2A引风机振动现象

在不同工况下#4炉A引风机运行中均发生过振动突然上升的异常情况,水平振动多次达到4.6mm/s报警值以上,瞬时最高达7.0mm/s。现场检查A引风机静叶处有异常声响,实测风机振动与DCs数据较为吻合。通过限制A引风机出力、静叶少调整等措施,维持A引风机振动在报警值以下运行。

3A引风机两次停运后检查情况及振动实际原因

3.1第一次停运后检查

发现引风机一片静叶一端固定螺丝松了且前后摆动,处理后启动A引风机,振动无好转。

3.2第二次停运后全面检查

最终发现风机护轴管磨蚀严重,与壳体连接处已磨蚀脱落,护轴管的法兰直接压在A引长管轴上(离电机侧法兰1300mm处),在此处将长管轴磨损出深度为4.2mm、宽度为10mm一沟槽,在沟槽向叶轮方向有长800mm的磨损痕迹,此区域磨损最深点测厚为2.5mm。磨损的轴未处理,其他方面处理后启动A引风机,振动正常,说明第二次找到了振动的实际原因。

4A引风机带伤运行原因和可行性

(1)由于#4炉A引风机传动轴局部磨损缺陷暂时无法彻底消除,且成都电力机械厂生产A引风机备用传动轴所需时间周期较长,从经济性、安全性综合考虑,#4炉A引风机需带伤投运。

(2)成都电力机械厂技术人员查询相关资料后指出:#4炉A引长管轴比现在设计的外径大(内径相同),磨损4.2mm在加强监视下可以继续使用,对受损的#4炉A引风机传动轴强度进行复核计算,#4炉A引风机运行电流严禁大于等于180A,因磨损不是正常均匀的,而且摩擦高温可能会导致材质强度下降,所以存在一定风险,建议不要反复启停,要尽早准备备品更换。

(3)在#4炉A引风机检修工作全部结束后,对A引风机进行了试转,风机前导叶开度25%,电流104A,水平振动2.6mm/s,垂直振动1.8mm/s,试转结果:正常。

5A引风机带伤运行措施

(1)为避免#4炉A引风机在启动及运行中发生设备损坏,采取的措施有:

1)修改#4炉A引风机振动保护。振动保护逻辑修改为:A引风机水平或垂直任一方向的振动值达到7.1mm/s,同时另外一个方向的振动值达到4.6mm/s,延迟2s后,跳闸A引风机。修改后投入#4炉A引风机振动保护。

2)因#4炉A引风机运行电流严禁大于等于180A,为此,在DCs上增设#4炉A引风机电流高报警一值(>150A)、高报警二值(>180A)以及低报警(<94A)三个报警值。

3)运行中注意保持#4锅炉燃烧平稳,避免大幅度调整制粉系统及风烟系统设备出力,严禁同时投入多个蒸汽吹灰器进行吹灰,确保炉膛负压稳定。主岗位运行人员加强对于#4炉A引风机电流以及轴承振动、温度等数据的监视:燃烧盘值盘人员单独调阅一台电脑的DCs画面,专门用于监视A引风机上述参数的实时变化情况。

4)在#4机组带290Mw负荷或A引风机电流超过140A以上时,适当设置A、B引风机出力偏置,即A引风机小于B引风机运行电流5A左右,同时注意B空预器电流及出口烟温变化情况。由值长通知辅岗运行人员调整#4炉脱硫增压风机进口负压至-300Pa左右,以适当减轻引风机出力负担。当#4机组负荷低于290Mw或A引风机电流低于140A时,则逐步恢复两台引风机出力趋于平衡。

5)如遇B引风机、B送风机跳闸或脱硫增压风机跳闸导致机组RB动作,A引风机静叶超弛大幅增加,密切关注A引风机电流及振动变化情况,待RB逻辑保护动作结束后,迅速降低A引风机出力并及时调整炉内燃烧工况,避免A引风机运行参数超限(A引风机电流应小于180A),必要时可继续降低A引风机出力。

6)如遇A引风机在带稳定负荷工况下运行电流突然大幅变化,无论是突升还是突降,运行人员都必须引起高度重视,立即申请解除AGC及两台引风机自动。此时,可参照A引风机水平、垂直方向振动以及炉膛负压、A引风机进出口差压变化情况,综合判断故障是否为传动轴断裂等原因导致的A引风机设备异常。如遇A引风机电流大幅变化(非两台引风机抢风引起)以及发生A引风机电流短时迅速上升至180A或迅速降低至94A等极端情况,同时伴随着A引风机振动急剧上升或炉膛大幅正压,应立即停止A引风机运行,触发RB动作。

(2)为避免#4炉A引风机在启动及运行中发生人身伤害,采取的措施有:

1)在#4炉A引风机本体四周设立警戒线及警示标识。

2)A引风机启动及运行过程中严禁无关人员在此区域内长期停留。运行巡查人员因工作需要,应从#4炉零米层厂房外围通道处绕行至#4炉A引风机电机尾部,沿轴端方向对A引风机及附属设备进行观察,严禁与A引风机本体及风道水平方向平齐。

3)巡查时,如遇A引风机本体及风道发出异常声响,应立即汇报,同时人员应沿风机轴端方向与设备保持足够的安全距离。

6结语

在2018年9月30日一10月4日#4炉停运检修消缺期间发现了振动的根本原因,在2019年1月7日一1月31日#4炉停运检修消缺期间,更换了#4炉A引风机长管轴。#4炉A引风机带伤运行了2个多月,最终在厂家生产好备品的情况下进行了备件更换,期间运行中谨遵应对措施,保证了引风机带伤安全运行。从检修方面来说,这次振动的根本原因通过两次检查才查出,是一片静叶损坏干扰了判断,导致没有对引风机进行全面检查,耽误了判断时间,这也对以后类似事件的检查、处理起到警示了作用:从运行方面来说,引风机带伤运行安全风险难免增加,而通过有效的措施可以降低设备安全和人身安全风险,做到安全可控、在控。