离心式风机运行中常见的故障及处理方法

离心式风机运行中常见的故障及处理方法
摘要：以国电靖远发电有限公司一次风机、吸风机为例，详细分析了离心式风机运行中产生的各类缺陷，提出相应的解决方案，为类似风机故障处理提供了详细的依据。

关键词：离心风机故障原因解决方案
0前言
离心式风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、给予气体能量的机械，它是火电厂中不可缺少的机械设备。

国电靖远发电有限公司离心式风机主要应用于锅炉一次风机、吸风机、密封风机、火检冷却风机；汽机滑环冷却风机、轴抽风机等部位，其消耗电能约占发电厂发电量的1.5%～3.0%。

因此，迅速判断风机运行中产生的故障，采取得力措施是解决发电厂连续安全运行的保障。

虽然离心式风机的故障类型繁多，原因也很复杂，但根据调查我公司风机故障原因主要是：风机振动、轴承振动、轴承温度高、风壳振动、叶片磨损、调整挡板故障等。

其中又以锅炉一次风机、吸风机最具有代表性。

国电靖远发电有限公司一次风机、吸风机均为成都电力机械厂生产的离心式风机。

其中一次风机型号G9-19-11No25.5D，单侧进气吸入，单支承式，单速。

吸风机型号Y4—73—12No31.5F，单侧进气双支承式，双速，二者均为电机传动，电机主轴支撑：一次风机为滚动轴承，吸风机为球面滑动轴承。

两者有许多相同点，主要表现在均为离心式结构，又有很多不同点，主要表现在出力不同，输送介质有异。

下面我们以两者运行中常见的故障进行讨论分析。

一、风机振动：
风机的故障主要表现在振动，产生振动的原因有多种多样，经过多年的工作经验的积累，总结出风机产生振动的主要因素有以下几类：
1、风机的喘振：
指风机运行在不稳定的工况区时，会产生压力和流量的脉动现象，即流量有剧烈的波动，使气流有猛烈的冲击，风机本身产生强烈的振动，并产生巨大的噪声的现象。

造成风机的喘振主要原因是厂家设计技术不规范，没有考虑到生产现场的实际需要，风机的出力设计应根据实际情况需要尽量避开不稳定工况区域。

2、转子振动：
转子不平衡会造成风机的振动，主要表现在动、静不平衡，导致动、静不平衡的主要原因是转子的质量分布不均。

转子在初期安装和大、小修期间一般都要做静平衡校验，但经过静平衡校验的转子，在高速旋转时往往仍会发生振动，因为所加上或减去的重量，不一定能和转子原来的不平衡重量恰好垂直与转轴的同一平面上。

因此，转子做静平衡校验后，必须做动平衡实验。

一般情况下转子的动平衡试验，在产品出厂前厂家已经做好。

转子安装后和大、小修期间只需作静平衡试验，常用秒表测量法，公式为Q=P×（T2-t2）/（T2+t2），Q为不平衡重量（克）、P试加重量（克）、T表示最大摆动周期（秒）、t表示最小摆动周期（秒），一次风机叶轮静不平衡量3mm。

吸风机电机轴瓦顶隙为0.16-0.24mm，轴瓦分半面两侧为轴瓦顶隙二分之一左右，机械侧轴承推力侧顶部间隙0.10-0.15mm，承力顶部间隙0.16-0.20mm，推力间隙0.3-0.4mm，膨胀间隙>5mm。

间隙过大，均会引起风机的振动。

8、动、静部分相碰引起风机振动：
在生产实际中引起动、静部分相碰的主要原因：
（1）叶轮和进风口（集流器）不在同一轴线上。

（2）运行时间长后进风口损坏、变形。

（3）叶轮松动使叶轮晃动度大。

（4）轴与轴承松动。

（5）轴承损坏。

（6）主轴弯曲。

9、叶片积灰：
这类缺陷常见于锅炉吸风机，这是因为吸风机工作时，气体进入叶轮与旋转的叶片工作面存在一定的角度，根据流体力学原理，气体在叶片的非工作面一定有旋涡产生，于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积在非工作面上。

当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮，由于各叶片上的积灰不可能完全均匀一致，聚集或可甩走的灰块时间不一定同步，结果因为叶片的积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡，从而使风机振动突然增大。

在这种情况下，通常只需把叶片上的积灰铲除，叶轮又将重新达到平衡，从而减少风机的振动。

在实际工作中，通常的处理方法是小修期间停炉后打开风机机壳的人孔门，检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰，清理彻底后保证一个检修周期是没有问题的。

二、轴承温度高：
主要有三种：润滑不良、冷却水量小、轴承异常。

离心式风机轴承置于风机外，若是由于轴承疲劳磨损出现脱皮、麻坑、间隙增大引起的温度升高，一般可以通过听轴承声音和测量振动等方法来判断，如是润滑不良、冷却不够的原因则是较容易判断的，实际工作中应先从以下几个方面解决问题。

（1）润滑不良：加油是否恰当，应当按照定期工作的要求给轴承箱加油。

轴承油位过高、过低都会引起轴承的温度升高。

油位过低，会使轴承的滚珠或油环带不起油来，造成轴承得不到润滑而使温度升高，烧坏轴承；油位过高，会使油环运动阻力增大而打滑或停脱，油分子的相互摩擦会使轴承温度升高，还会增大间隙处的漏油量和油的摩擦功率损失，这时现象为温度持续不断上升，到达某点后（一般在比正常运行温度高10℃～15℃左右）就会维持不变，偶尔会逐渐下降。

正常加油量应该是滚动轴承淹没最底部一颗滚珠的1/3为易。

此外，油质污染、油质乳化也是造成轴承温度升高的主要原因。

（2）冷却水量小：吸风机处的烟温在120℃～140℃，轴承箱如果没有有效的冷却，轴承温度会升高。

生产现场常用的方法是在润滑油管路上或轴承箱中加装冷油器，通过汽机侧循环水系统的来水进行冷却，冷却水量可通过工业泵的出力进行调整。

（3）轴承异常：主要指轴承制造质量存在瑕疵，精度等级达不到要求，安装各部位间隙不符合要求。

球面座滑动轴承轴颈与轴瓦钨金触达不到75°-90°，接触点不足2-3点/cm2，乌金质量差，均会导致轴承温度高。

三、轴窜过大：
2011年#1炉小修期间甲吸风机试转，在电机试转中发现电机前瓦有碰磨声，解体检查发现电机转子向机械侧串轴8mm左右，决定在联轴器间加垫6mm，在风机运行中保持电机前瓦与电机轴肩有2mm间隙。

同类型的事故在2010年#2炉甲吸风机小修期间也发生过，致使电机轴肩与轴瓦相互磨损，轴瓦温度升高，导致机组降负荷处理缺陷。

一般对于定、转子分体式滑动轴承支撑电机，引起电机串轴主要是电机磁力中心，当磁力中心不正时，处于两端润滑油润滑电机转子，会自由移向磁力中心，上述出现的现象说明这一点。

对于类似缺陷，处理方式一般有两种：第一种方法是重新调整电机转子与定子相对位置，彻底消除电机串轴，这种方法一般要多次试验、试转后才可完成，故需要较长的检修时间。

第二种方法，根据窜动量可在联轴器间加垫方式解决，这种方法需要较短的检修周期，故可以争取时间保证设备以较快的速度投运，这样可以保证风机长周期运行。

四、风壳振动：
风壳振动的主要原因及解决的办法有：
（1）对带有不稳定工作点的风机，应在造型设计及选用时尽量不采用。

（2）改变入口挡板的开度避免振动区。

（3）风道布置应避免有起伏的结构。

（4）风道转向处避免急拐弯并加装导流板，防止风速不均匀产生涡流。

（5）适当变换烟风道的支吊架避免产生共振。

五、叶片磨损：
磨损是风机中最常见的现象，风机在运行中振动缓慢上升，一般是由于叶片磨损，平衡破坏后造成的。

一般情况下叶片是在停炉的情况下进行检修，检修质量标准如下：
（1）叶片磨损不超过原厚度的1/2时，可进行补焊。

（2）叶片磨损超过原厚度的1/2时，应更换叶轮。

（3）叶轮与轮毂铆接、螺栓应牢固无松动。

六、调整挡板故障：
离心式风机出力的大小主要靠出、入口挡板来进行调整。

入口挡板故障，风机出力无法得到保证，产量不稳。

出口挡板故障，会形成风机窝壳处憋压，风量不能及时排出，造成制粉、风烟系统故障，严重时锅炉灭火，导致停机。

一般情况下调整挡板检修的质量标准如下：
（1）执行器无故障，机械侧开关灵活、同步，方向一致，角度为00-900。

（2）调整叶片两侧地间隙为：5-10mm，叶片之间的间隙为4-18mm。

七、离心式风机其它故障：
导致离心式风机故障的因素还有很多。

如：风机进风量不均流量过小、安装时各部位间隙没有达到质量标准、风机基础和基座刚性不够或不牢固、转子晃动度较大、气流中浮有固体物等。

实际工作中应认真总结经验，多积累数据，掌握设备的状态，摸清设备劣化的规律，出现问题就能有的放矢地采取相应措施解决。

随着我国风机制造水平的提高，风机的效率和可靠性不断提高，但风机在实际运用中故障的情况仍较多，完善系统设计、做好定期维护工作是提高风机可靠性的关键。

总结经验，针对不同的故障采用针对性的方法对减少风机非计划停运也非常重要。