昌吉热电厂可研报告—空冷岛风机和钢架振动大

附录 A（规范性附录）可行性研究报告项目名称：空冷岛风机和钢架振动XXXX年XX月审批意见表项目名称编写人投资预算（万元）专业：编写单位审核意见（包括相关专业）主任（副主任）：配合单位意见计划经营部意见设备使用单位审核意见专业：部门主任：生产技术部审核意见专业：主任（副主任）：厂主管领导审核意见评审会意见新疆公司审核意见一、概述：（改造前设备状况）：1、项目来源：（合理化建议、会议纪要、上级文件、技术报告或试验报告等）2、系统设备配置：3、设备规范：4、运行方式：5、运行情况：（异常现象发生的时间、状况、危害及处理结果要重点说明）二、改造的必要性：（从需要改造的设备运行简历、名牌、投运时间、运行状况、技术状况及其他有关及时参数，现状、存在问题对安全、稳定、经济运行和对环境的影响等方面论证该项目的必要性）1、改造理由及其形成原因的技术分析：（理由有异常现象、经济效益低、自动化水平低、不符合有关规定、劳动强度大等，原因要阐述清楚）空冷设备自机组投产以后，随着运行时间的延长，出现了诸多问题，如：空冷岛风机和钢架振动大、风机齿轮箱故障率高、风机变频器故障率高、电机轴承及轴承座损坏、笼条断裂、减速机各齿轮磨损及断裂、油泵磨损及裂纹、联轴器磨损等损坏故障。

影响空冷岛框架金属疲劳，严重威胁空冷岛安全运行及发电机组的正常生产。

单台风机振动大是造成减速机失效的主要原因。

风机减速机——电机的立式安装方式及结构对振动激励较为敏感，在一定程度上放大了风机横风力和不平衡力在减速机上的振动；减速机输出轴使横风在减速机上产生了较大的力矩，是造成减速机轴承失效的直接原因，也是引发减速机——电机振动大的主要原因。

空冷岛整体桁架振动主要来自于风机——电机结构系统，并与桁架刚度关系密切。

减速机漏油也是造成齿轮和轴承失效的一个重要原因。

漏油的原因是减速机输出轴摆动过大造成的油封密封不严，造成整个空冷岛减速机群漏油率达50%以上，在解决单台风机振动方案和减速机齿轮失效方案中对漏油问题一并考虑解决。

2、解决办法：（对应原因，提出解决办法）（1）解决单台风机振动大而导致减速机齿轮和轴承失效问题。

电机——减速机系统耦合优化采用新型的非接触式多维度隔离方案。

电机——减速机支撑结构优化采用新型的支架，需对现有电机—减速机的支撑和安装结构进行改造，改造后能够大幅降低单台风机振动。

（2）解决空冷岛整体桁架振动问题。

在控制单台风机—电机结构系统振动的前提下，通过对桁架结构进行校核，科学加固，提升桁架整体刚度，降低整体振动水平。

（3）解决减速机齿轮失效问题。

通过解决单台风机振动问题和电机——减速机系统耦合优化，减小因电机振动惯性力对减速机的冲击，解决减速机齿轮失效问题。

对部分存在问题较多、问题较严重的减速机通过换型来解决。

3、改造的必要性：（技术论证，理由要充分）采用有限元法对空冷岛冷却风机箱体安装座及电机支座进行强度与变形计算及固有频率分析，并对结构参数进行优化。

通过建立改造部件的结构模型，计算结果满足现场的对设备强度、变形的要求，改造设备的固有频率不在空冷岛整体谐振频带上。

使用非接触式多维度隔离方案，从维护工作量及维护成本、使用寿命、节能效果、安装调试、日常维护等方面都比传统联轴器和液力耦合器具备绝对优势。

空冷岛振动问题的解决，能够确保空冷岛整体钢架和附属设备的安全、稳定运行。

同时齿轮箱的故障率大大降低，可大量减少维护消缺的工作量，降低检修费用，将检修工作力量放到主机设备上，提高的机组整体的安全、稳定性。

三、改造方案：（在可能设计的方案中，选出2—3个可供选择方案，从技术、经济及社会效益上全面论证其先进合理性、实施可能性、存在问题和解决方法。

包括设计说明、设计图纸、对原设备系统的改动）改造方案：第一部分试验性改造方案（1）在不影响安装叶轮轮毂的前提下，改造减速机输出轴，降低叶轮运行过程中激振力产生的力矩。

（2）改造电机支撑方式，提高电机—减速机轴系刚度。

（3）采用非接触式传动方案。

电机与减速机轴之间彻底分离，电机出现的电机轴与减速机轴振动不同步现象通过非接触式传动方案予以补偿，避免两轴接触连接处的冲击振动产生，降低了减速机齿轮动载荷。

第二部分整体治理技术方案1 方案参考的技术标准与规范本方案遵循和参考的标准规范主要有：振动标准解释:根据ISO10816中对柔性支撑的定义：立式机器装置通常具有柔性连接，所以空冷岛设备属于柔性连接设备。

根据对设备类型的定义，空冷岛电机属于3组设备（设备类型选择见下图一）。

所以根据ISO10816-3对灵武空冷到设备振动的标准为7.1mm/s（柔性F第三组，振动标准见图二）。

图一设备类型定义图二 ISO10816-3类设备振动速度标准表《空冷钢结构施工图》；《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001；《火电施工质量及验收规范》；《电力建设安全操作规程》；《设备、工艺施工图》；《电力建设施工及验收技术规范》；《火电施工质量检验及评定标准》(焊接篇) 1996版；《电力建设施工及验收技术规范》（焊接篇）DL/5007-92；《火电施工质量检验及评定标准》（管道篇）2000版；《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）1994版；《电力建设安全健康与环境管理工作规定》；《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002；《空冷凝汽器安装手册》；制造厂家图纸、说明书及技术文件；火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（电建[1996]159号）；收集设备资料和产品说明书；电力建设施工及验收技术规范；火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（电建[1996]159号）；2 总体技术方案针对空冷岛振动整体治理，提出整体解决方案。

该方案继承试验性改造方案的核心技术和思想，对方案进行优化，主要包括：（1）对试验方案中的电机支撑进行结构优化，在满足刚度、强度的前提下减轻构件重量；（2）对桁架结构进行校核，采用科学的方案对桁架进行加固，解决桁架共振问题及多向振动问题。

（3）改造部件实现模块化。

实现在工厂内完成各部分工序，降低现场安装调整工作量，缩短工期。

3 主要技术指标预期（1）单台空冷风机电机顶端、齿轮箱振动≤5.5mm/s，由于国家标准7.1mm/s；（2）空冷岛整体桥架振动≤4.5mm/s，优于国家标准7.1mm/s；（3）空冷岛冷却效率、耗能符合原设计值。

4 主要技术指标分析4.1 单台空冷风机电机/减速机振动从单台试验性改造风机改造效果来看，本方案完全能够达到预期值。

单台风机电机顶端振动为整个风机振动的最大处，改造后振动值大幅下降，因此有理由相信，改造后单台风机振动值≤5.5mm/s的预期能够达到。

4.2 空冷岛整体桥架振动空冷岛整体桥架振动主要来自于风机—电机结构系统，并与桁架刚度关系密切，在控制单台风机—电机结构系统振动的前提下，对桁架结构进行校核，科学加固，空冷岛整体振动预期可以达到。

由于改造增加了设备的重量，针对改造方案对风机桥架、主桁架（含混凝土柱）的强度、稳定性等造成的影响进行分析计算，确保改造后风机桥架、主桁架（含混凝土柱）的强度、稳定性符合《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）等的规定。

4.3 空冷岛冷却效率、耗能本方案中不涉及对风机做功部分的变化，冷却效率不受影响。

方案中采用的非接触式传动方案不改变原有系统的可靠性。

经过试验性改造测试，非接触式传动方案不会对空冷岛冷却效率和能耗等指标造成影响，能够达到预期技术指标。

方案（-、二、三）所需设备和材料清单：主要材料名称规格型号数量单位单价金额拟选厂家合计报价1报价2四、技术论证：1、技术可行性：方案一：方案二：方案三：……2、实施方案可行性：方案一：方案二：方案三：……3、方案比较：技术经济指标对比后推荐一个方案。

如果改造方案只有1个，理由必须充分。

目前，空冷岛每年更换减速机数量在60台以上，每台维修费用在8万左右，每年维修费用接近500万，检修费用约100万以上，通过以上改造，每年更换减速机数量不超过5台，直接节约总费用550万。

目前，机组因空冷岛故障造成减负荷约2%，按上网电价0.32元计算，夏季三个月损失约700万元。

通过以上改造，可消除减负荷故障情况，创造经济效益700万元。

改造后不仅能够大幅降低单台风机振动，而且可以大量减少维护消缺的工作量、减少维护维修费用、提高机器运行可靠度和使用寿命三倍以上。

整体改造后能够确保空冷岛在使用寿命周期内安全稳定运行，单台风机及整体桁架振动大、减速机故障率等问题均可得到有效解决。

五、投资估算及效益分析：（对于提高系统和本单位综合生产能力与经济效益的分析，包括节能降损、提高效益、降低成本、增加利润的计算分析。

对改造前后安全、经济运行状况、社会环境影响进行对比分析。

对投资回报等指标的分析计算。

）方案一1、投资估算：2、经济效益分析：通过改造，可大幅度降低空冷岛更换减速机数量，从而大幅度降低维修费用和检修费用，为电厂直接节约总费用。

改造还可消除减负荷故障情况，从而为电厂创造巨大的经济效益。

3、环保效益分析：方案二1、投资估算：2、经济效益分析：3、环保效益分析：方案三……六、综合论证及结论：1、综合论证：（从技术可行性、投资估算、经济效益分析、环保效益分析、投资回收期等综合论述）2、结论：（选定一个方案，包括设备厂家）七、成熟先例情况：（非创新改造要有三个及以上的成功先例）华电宁夏灵武发电有限公司根据改善方案，2014年7月BKC公司进行了一台风机的改造实施， 7月5日开机试运，振动值从原来的33mm/s下降到2.87mm/s，远低于国家标准11.2mm/s。

2014年10月，对第二台风机进行了试验性改造，改造后，振动值为4.1mm/s（MAX），均取得了预期效果，达到了方案的技术指标要求。

八、审查意见：九、附件：1、合理化建议（或技术文件、会议纪要）份张2、预算份张3、施工图份张4、设备或主要材料的厂家资料介绍份张5、原始记录份张6、其他（规范性附录）外委项目开工报告填报单位: （承包单位填写）编号：项目名称：（承包单位填写）综合计划编码：合同编号：（手工填写）计划开工时间：年月日计划竣工时间：年月日承包单位负责人：（手工填写）职称：职务：开工条件（填写劳动力、施工机械、材料采购、设备到货、技术资料准备、其他等落实情况及需要协调解决的问题）工作负责（监护）人：承包单位意见：年月日（填写技术交底完成情况、安全、技术组织措施签订情况、作业指导书完成情况等）工作负责（监护）人：项目实施部门意见：年月日安全监察部审核意见：（负责审核项目负责人所属单位和身份，施工方提交的安全、技术组织措施，安全工机具的检验情况。