电站轴流风机常见故障及处理措施

电站轴流风机常见故障及处理措施
摘要：本文采用文献分析法、实证法，分析了电站轴流风机常见故障以及原因，并根据故障原因提出相应的处理措施，旨在为电站轴流风机维修处理提供有效参考。

关键词：电站轴流风机；故障；维修
1、电站轴流风机常见故障以及原因分析
1.1转子故障
电站轴流风机转子故障常见的有两种，分别是转子不平衡和转子不对中。

其中转子不平
衡发生频率最高，故障又可分解为质量偏心和缺损。

质量偏心故障发生的原因有很多，比较
常见的有材质不均匀、设计不合理、轴弯曲、装配误差，或者运行中由于磨损、腐蚀、结垢、零部件脱落等，这些原因都会或轻或重改变转子质量的分布，造成电站轴流风机转子质量偏
心故障[1]。

1.2转轴故障
常见的转轴故障主要有转轴弯曲和转轴裂纹。

转轴弯曲可分解为两种故障类型，一种是
转子弓形弯曲，另一种是临时性弯曲。

弓形弯曲的主要原因是温差，风机长久运行散热不好
会形成巨大温差，温差大热应力相差也大，在巨大热应力作用下转子会逐渐弯曲成弓形，且
这种弯曲是永久性的。

临时性弯曲故障的主要原因是电站风机局部受热不均匀，这种弯曲会
随受热状况的好转而逐渐恢复，属于临时性的转子弯曲。

转轴弯曲会导致电站风机零部件磨损，它的故障报警信号主要在振动、温度程序中。

1.3轴承与动静摩擦故障
动静摩擦故障主要发生在电站轴流风机运动部件与静止部件之间，动静摩擦有两种，分
别是轴向摩擦和径向摩擦。

轴向摩擦是转轴运动过程中与静止固定部件发生碰撞、摩擦，导
致风机零部件损坏。

径向摩擦是指转子涡动过程中与静止固定零部件发生碰撞、摩擦，导致
风机零部件损坏。

风机动静摩擦故障的特征是初期振动异常，故障部位温度普遍偏高，噪音
比较大。

轴承故障常见的有两种，分别是轴承座松动和轴承超温。

松动故障主要是风机轴承体、基座连接部位不紧密，转轴运转过程中机械阻抗降低、振动频率升高，导致轴承座松动。

轴承超温故障是指风机轴承温度异常上升，引发这种故障的原因常见的有三种，分别是轴承
润滑油异常、轴承箱存在异常摩擦和电站风机负荷过载所致[2]。

1.4动叶卡涩和油膜故障
动叶卡涩故障的表现是电站轴流风机在运转过程中穿线动叶调节难度大，或者是动叶无
法调节，这种故障发生的主要原因是积灰、污垢。

正常情况下风机叶片和轮彀之间都有缝隙，如果积灰、污垢将缝隙堵住，叶片运转阻力过大或者无法运转便会产生动叶卡涩故障。

而油
膜故障有两种，分别是涡流和振荡。

涡流主要是由轴承油膜自激振动所致，这种振动的振幅
非常小，对轴承没有明显影响。

但是长期运转下的风机，油膜自激振动产生的附加动力载荷
会减少风机零部件的寿命。

振荡故障主要是由于电站风机动轴承共振引起，滑动轴承发生共
振使油膜破损，油膜破损会引发转子超温、磨损等故障，影响电站风机的正常运转[3]。

1.5失速和喘振
失速故障是指电站轴流风机风量突然下降到零，风机不能稳定运转或者全面瘫痪不能工作。

失速故障的原因有两种，一种是气流方向与风机叶片的夹角超过临界值，另一种是风机
气流风速超过电站临界值。

这两种原因不管是哪一种都会破坏风机叶背层流边界使其出现涡
流区，涡流区风压会急速降低，导致风机失速。

一旦风机发生失速故障，会引发电站风机管
网系统周期性振荡，继而引发喘振故障。

进而导致电站风机、电机发生剧烈振动并引发人耳
可听见的噪音。

如果维修人员不及时处理，极容易引发风机叶片断裂、零部件损坏，或者风
机全面瘫痪故障[4]。

2、电站轴流风机常见故障的处理措施
2.1转子和转轴故障处理措施
若发现转子故障应根据故障原因进行处理。

转子质量偏心故障发生维修人员应先检查风
机转子是否发生磨损、腐蚀或者脱落等故障，若有及时修复，若没有检查转子设计、材质和
转配。

转子缺损引发的转子不平衡，维修人员应仔细检查，确定转子缺损处对其进行修复或
者更换新部件。

转子不对中故障，维修人员应重新校正风机夹角、轴心线、电机中心线等。

转轴裂纹故障，轻微裂纹维修人员可采用有效工艺进行修补，若裂纹比较严重应及时更换新
转轴。

一般情况下，风机裂纹故障都是采用陶瓷粘贴复合工艺进行修复。

转轴弯曲故障若是
临时性的，维修人员应及时调整风机参数，改善局部受热不均匀状况。

若是永久性弯曲故障
应及时更换新转轴，以防转轴故障引发其它故障。

2.2轴承与动静摩擦处理措施
根据抽成松动故障的原因，维修人员一旦发现此种故障应及时拧紧抽成松动部位，预防
轴承松动影响风机正常运转。

轴承超温的原因主要是润滑油冷却不足、质量低劣和轴承异常
所致，根据故障原因维修人员应先更换润滑油，若故障仍未消失极有可能是轴承自身故障，
维修人员可检查轴承故障并针对故障进行维修处理。

动静摩擦故障主要是电站风机运动部件
与静止部件发生摩擦、碰撞所致，维修人员发现故障后应根据摩擦故障分类进行调节，预防
摩擦引发风机超温、零部件损坏等故障。

2.3动叶卡涩和油膜故障处理方法
动叶卡涩故障的原因是积灰、结垢和润滑油系统异常、调节系统异常所致，若发生此故
障维修人员应首先清理动叶卡片与轮彀之间的积灰、结垢等杂物，清理干净后若风机动叶仍
难以调节或者无法调节，维修人员应检查润滑油，若润滑油功能下降应更换润滑油。

若都不
是这些问题，维修人员可检查动叶调节自身系统，对调节系统异常处进行处理维修。

油膜故
障的处理方法是更换新油膜，并检查共振源头对其进行维修处理。

引进先进技术尽量消除风
机自激振动对风机的影响，延长风机油膜寿命。

2.4失速与喘振处理措施
根据风机失速原因分析可知电站轴流风机失速主要是气流方向与风机叶片的夹角超过临
界值和风速超过临界值，导致风机风道阻力增加动叶开度过大所致。

根据故障原因维修人员
应快速降低电站风机负载，然后将风机动叶开度调小，最后调节风机风速与夹角，使其下降
至临界值以下。

此外电站应为轴流风机加装失速保护装置，降低风机失速概率,比如加装CB
微机保护装置。

加装微机保护的优点是抗强振动性强、抗干扰性强，比较适合恶劣环境，组
装简单便捷且稳定性、可靠性高，运行速度快。

若风机失速已然引发喘振故障，维修人员首
先应清理空气预热器、暖风器的积灰、结垢，在满足风机运行的前提下尽量调小动叶开度，
并加装预防喘振的倒流装置，比如KSE装置[5]。

结束语:
电站轴流风机的常见故障有转子故障、转轴故障、油膜故障、动叶卡涩故障、失速故障、喘振故障等，这些故障发生的原因主要是风机积灰、结垢、润滑油性能降低、装置错误、设
计不合理、材质不均匀或者超温等。

在维修时维修人员应根据故障的根源进行维修，并向企
业申请相应的保护装置降低风机故障概率。

参考文献
[1]宋光雄,宋君辉梁,会钊,张亚飞，张煜.大型电站机组油膜振荡故障研究分析[J].汽轮机技术，2013（3）:165-167.
[2]孙大哲.电站轴流风机内部流场的数值分析[J].中国西部科技,2015(3):70-71.
[3] 张燕敏.电站轴流风机叶轮内流场的数值研究[J].科技论坛,2016(3):20-21.
[4]刘家钰,阮苗英.防止锅炉一次风机“抢风”技术措施[J].风机技术,2014(1):75-77
[5]张劲,刘俊伟,肖先奎.电站轴流风机失速综述及对策[J].风机技术,2015（4）：86-88.。