CXBalancer動平衡儀應(yīng)用于電廠動葉可調(diào)引風機軸系故障處理

設(shè)備簡介

云南某電廠1#爐 600MW燃煤機組，兩臺引風機采用單級動葉可調(diào)軸流風機YU17056-02。該引風機運行初期引風機本體性能穩(wěn)定，軸承溫度、振動等指標均在正常范圍內(nèi)，振速一值保持在2mm/s以下。 

故障的出現(xiàn)以及檢查處理

1#爐A引風機風機在運行過程中，振動逐步增大，振動已達4mm/s以上，氣流有明顯沉悶的異音。為了查明事故原因，主要檢查內(nèi)容有： 

（1）葉片的同步性。檢查葉片開度一致，同步性好，內(nèi)部曲柄、滑塊等完好; 

（2）葉柄螺栓。確認葉柄螺栓連接緊密，無松動現(xiàn)象; 

（3）支撐板。錘擊法進行檢查，連接完好，無松動現(xiàn)象; 

（4）軸承箱連接。軸承箱與支撐法蘭固定螺栓近葉輪端有2顆松動; 

（5）軸封（氣封）。軸封處下端與輪轂有摩擦; 

（6）測振探頭。兩測點均為水平測點; 

檢查后，對軸封摩擦處進行打磨，擰緊松動螺栓。處理完畢后隨爐啟機，啟機后振動情況未有明顯好轉(zhuǎn)。 

為了更好地分析振動原因， 采用頻譜測試儀（CXBalancer）對1#A引風機振動情況就地進行實測，在機殼外壁實測1#A機殼中分法蘭處振速13～15mm/s rms，振幅82.3左右，并發(fā)現(xiàn)在89.38Hz左右有一極大峰值，達到7.18mm/s pk?，F(xiàn)場分析認為，產(chǎn)生該頻率振動的原因主要有3個： 

氣動方面 

對比#1爐A、B兩臺風機，運行參數(shù)一致性較好，開度、電流等基本一致，且風機運行狀態(tài)遠離理論失速線，因此排除失速搶風的可能。另兩臺風機布置一致，雖布置存在一定不合理，但不是造成振動的原因。氣動方面原因可以排除。 

3.2 局部激振 

風機運行隨開度增大，振動值減小，隨開度減小，振動值增大。造成此現(xiàn)象可能由于局部螺栓松動或連接松動，使殼體不能有效固定。 

軸承損壞 

經(jīng)查NU260軸承頻率91Hz，NU360資料暫無，此次振動頻率89Hz，因在軸承頻率范圍內(nèi)，軸承可能損壞; 

盡管已經(jīng)建議立即停機檢查，但是由于種種原因未能及時停機。檢查后不久，#1A引風機軸承溫度突然升高至105℃，振動值達到20mm/s rms左右，立即停機檢查，近葉輪端軸承嚴重燒壞，主軸磨損，葉輪轂盤變形嚴重，機殼支撐法蘭輕微變形，所有的葉片高度方向上平均減少2mm，設(shè)備造成較大損壞。 

事故風機在廠家經(jīng)過近半個月的搶修，才修復(fù)完成。

事故原因再分析 

事故發(fā)生后，從軸承供應(yīng)商處獲得NU360的故障頻率數(shù)據(jù)，為89Hz，與現(xiàn)場測試時峰值*大處的頻率一致。說明軸系損壞是從軸承開始的。在軸承發(fā)生嚴重損壞之前，軸承已經(jīng)開始出現(xiàn)問題。 

根據(jù)嚴重損壞的軸承箱實物，也可以判斷軸系的嚴重損壞是從軸承開始的。其中近葉輪端的NU360損壞*為嚴重，內(nèi)圈斷裂，所有的滾子均已磨平，外圈斷裂。對損壞后的軸承外觀和損壞痕跡進行仔細研究，研究人員經(jīng)過討論分析結(jié)果如下： 

a.由于損壞軸承為風機的兩側(cè)，中間軸承未發(fā)現(xiàn)任何損傷，且損壞軸承嚴重部分為驅(qū)動端軸承的上部分，另一端軸承的下部分，出現(xiàn)此情況的極大可能性為安裝時設(shè)備對中出現(xiàn)了誤差。 

b.拆卸的時候發(fā)現(xiàn)風機驅(qū)動端端蓋螺栓有拉伸松動的現(xiàn)像，這一現(xiàn)象也可能造成軸承類似情況的損傷，其根本原因也為螺栓松動后，引發(fā)的不對中造成。 

c.內(nèi)圈與滾動體損傷為不對中引發(fā)的后續(xù)損傷，滾動體卡死，產(chǎn)生滑動摩擦，溫度急劇上升，然后造成軸承內(nèi)圈破裂。 

另外不排除如下原因：油質(zhì)問題：如果稀油油質(zhì)污染，導(dǎo)致滾柱磨損，同樣會出現(xiàn)如上分析結(jié)果。 

建議與處理 

根據(jù)上述分析，提出如下建議： 

6.1 因軸承損壞嚴重，軸系的損壞又是從軸承開始的，建議更換更好品牌的軸承如SKF或者FAG; 

6.2 對安裝過程進行嚴格可控制，確保每一步都檢測合格; 

6.3 對這個潤滑系統(tǒng)進行清洗，確保干凈無雜質(zhì)。 

1A返廠引風機，在回裝的過程中出現(xiàn)三個難點和問題。軸承座按照廠內(nèi)要求進行回裝，近電機端軸承座下落穿過鉸制螺栓后，間隙60um;葉輪端加上葉輪后，測量底部間隙200um，機殼支撐法蘭近中分面位置處間隙基本為零，說明支撐法蘭中分面處已經(jīng)發(fā)生收縮變形，現(xiàn)場通過對兩側(cè)輕微打磨和增大葉輪端壓力的方式，使間隙降至50um以內(nèi)。 

葉片回裝的過程中，發(fā)現(xiàn)每片標準葉片均超長3～4mm。使用單片葉片測量機殼間隙，發(fā)現(xiàn)機殼間隙基本均勻。懷疑機殼出現(xiàn)均勻周向收縮，具體原因不明。檢查軸封間隙，*大處4mm（底部）。 

軸承座和葉輪安裝完畢后，連接軸系，對對中度進行檢查，發(fā)現(xiàn)兩聯(lián)軸器張口與要求相反，和標準安裝值差距過大。未做調(diào)整前的張口數(shù)據(jù)為：葉輪端膜片聯(lián)軸器下張口0.15mm，電機端膜片聯(lián)軸器上張口0.11mm。重新對中后張口數(shù)據(jù)能夠滿足要求。 

1A引風機其他部件復(fù)裝完畢后，郵箱清理完畢后，空機試轉(zhuǎn)，通頻值1.9mm rms，振動優(yōu)良。