脫硫增壓風機振動故障分析與處理

1、脫硫增壓風機振動故障分析與處理楊紹宇/國電浙江北侖第一發(fā)電有限公司摘要：詳細介紹了一起典型的600M W 機組脫硫增壓風機振動故障分析處理過程，經(jīng)過振動測試分析，判斷該風機振動故障為動不平衡，采用影響系數(shù)法對其進行了動平衡處理，解決了振動問題。關鍵詞：軸流式動葉可調(diào)風機；影響系數(shù)法；動平衡文獻標識碼：B文章編號：10068155（2010）02007303Analysis and Disposal of the Vibration Failure of Desulphurization Booster FanAbstract:This paper introduces the process

2、of the analysis and disposal of the typical vibration failure of desulphurization booster fan of 600M W Units. Through the measurement and analysis of vibration, the fan is diagnosed the unbalances. The vibration failure has been solved by dynamic balance treat-ment adopting influence coefficient me

3、thod. Key words:axial-flow blade adjustable fan; influ-ence coefficient method; dynamic balance壓力損失，需要增加一臺增壓風機，該風機為濕法FGD 脫硫系統(tǒng)中最重要的設備，直接關系著脫硫系統(tǒng)能否正常運行。振動故障是影響脫硫增壓風機正常運行的常見故障之一，本文詳細介紹了我廠3脫硫增壓風機振動故障的處理過程，包括測量振動數(shù)據(jù)，分析故障原因，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)分析測量系統(tǒng)存在的問題，為解決同類型風機振動問題及驗證測量系統(tǒng)提供參考。1風機結(jié)構(gòu)及振動測點布置我廠3脫硫增壓風機系豪頓公司產(chǎn)品，型號：ANN-4367/

4、2120B，額定軸功率6138kW ，額定轉(zhuǎn)速740r/min，該增壓風機為軸流式動葉可調(diào)風機，單級葉片，懸臂式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子自重14.42t ，輪轂直徑2.12m ，平衡槽位于輪轂外側(cè)。具體結(jié)構(gòu)布置見圖1。0引言火力發(fā)電廠出于環(huán)保要求，正逐步安裝脫圖1 風機結(jié)構(gòu)布置硫系統(tǒng)，以降低二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染。目前已投運的煙氣脫硫方法有濕法石灰石石膏法（濕法FGD ）、煙氣循環(huán)流化床、海水脫硫、氨法脫硫等1。濕法FGD 脫硫，成本低、效率高、工藝成熟，應用最為廣泛，已成為大型燃煤機組的首要脫硫方法。在濕法FGD 脫硫系統(tǒng)中，為補償煙氣在濕法FGD 裝置及相關風道中的收稿日期：2009-10-15寧波市51

5、5800本次振動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用SKF 的M asCon48振動數(shù)據(jù)采集儀及加速度傳感器，在增壓風機軸承箱上安裝了4個加速度傳感器，分別位于軸承箱兩端水平和垂直位置，從電機向風機方向看，轉(zhuǎn)動方向為順時針，鍵向傳感器為光電傳感器，布置在大軸右側(cè)水平位置，見圖2。732010年第2期動平衡過程第二天下午開始實施動平衡，根據(jù)以往經(jīng)試加位置為30°。驗，首次試加520g 平衡塊，試加后，風機第二次試轉(zhuǎn)，振動數(shù)據(jù)見表2。表2風機第二次試轉(zhuǎn)振動數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)格式：通頻幅值/工頻幅值/工頻相位時間14：38133/18/17129/24/150222/2/13445/16/185352/46/1466

6、2/58/127m442/33/192 44/42/208圖2加速度傳感器和鍵向傳感器位置14 ：542表1數(shù)據(jù)采集及故障分析與處理數(shù)據(jù)采集及故障分析增壓風機第一次試轉(zhuǎn)，振動數(shù)據(jù)見表1。風機第一次試轉(zhuǎn)振動數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)格式：通頻幅值/工頻幅值/工頻相位時間15：1715：243715：15：52141/31/16833/28/17631/29/17926/22/196344/43/13159/51/16150/45/14651/48/158根據(jù)本次試加重情況，利用影響系數(shù)法2，實際加重1040g/290°，加計算需加重1058g/291°，重后再次啟動增壓風機，記錄振動數(shù)據(jù)見表

7、3。表3風機第三次試轉(zhuǎn)振動數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)格式：通頻幅值/工頻幅值/工頻相位時間0716：16：15121/7/15928/14/182232/6/18422/7/6317/13/18928/24/168m457/34/22446/36/23457/27/23546/38/231m420/10/17926/6/265至此，最大通頻振幅已小于30m ，增壓風機振動故障處理結(jié)束。風機停機檢修前，振動幅值一直較高，停機檢修期間，進行過清灰，未發(fā)現(xiàn)明顯積灰，檢修后開機，振動幅值依然較高。從測量數(shù)據(jù)看，風機側(cè)振動幅值大于電機側(cè)，可排除因聯(lián)軸器對中不好導致的高振動，振動的主要成分為工頻，幅值和相位基本穩(wěn)定，初步

8、分析認為該增壓風機葉輪存在不平衡量，決定對其進行動平衡處理。因為不平衡量發(fā)生在3、4號測點附近，以3、4號振動數(shù)據(jù)為主進行動平衡計算，1、2號測點作為參考。觀察3、4號加速度傳感器測量的振動數(shù)據(jù)，4號為垂直位置，3號為水平位置，振動測量儀器一般定義相位為自傳感器逆轉(zhuǎn)向到高點的角度，也就是高點順轉(zhuǎn)向到振動傳感器的角度2。在圖2布置的傳感器位置上，高點首先通過4號傳感器，后通過3號傳感器，即4號傳感器相位數(shù)據(jù)應比3號傳感器采集的相位數(shù)據(jù)小90°左右，實際采集出的振動相位剛好相反，對于這一矛盾點將在下面做詳細分析。3測量系統(tǒng)問題分析增壓風機第一次試轉(zhuǎn)，分析振動數(shù)據(jù)認為主要故障為動不平衡，但

9、相位數(shù)據(jù)同實際不符，風機側(cè)的水平和垂直振動的平均值為3號測點：48m/150°4號測點：37m/234°利用常規(guī)相位定義和3號、4號測點相位數(shù)據(jù)，尋找出高點位置，見圖3，高點A 3和A 4不在同一個位置上，相差接近180°，對于質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的振動，高點A 3和A 4應基本在同一個位置上，檢查數(shù)采儀通道設置，未發(fā)現(xiàn)問題。懷疑數(shù)采儀定義的相位同常規(guī)定義相反，即數(shù)采儀顯示的相位為傳感器順轉(zhuǎn)向至振動高點的角度，按照這一定義，重新尋找高點位置，見圖4，高點A 3和A 4基本在同一位置，認為該高點位置為真實高點位置，配重位置位于對面，即逆時針30°位置，見圖4。7

10、4180°。調(diào)整后為原始振動：3號，48m/150°；4號，37m/54°加重：1040g/290°加重后振動：3號，24m/168°；4號，6m/85°圖5給出了加重前后的振動矢量，A 30和A 40為動平衡前的振動矢量，A 31和A 41為動平衡后的振動矢量，P 為加重的矢量，3號和4號傳感器測出的加重前后的高點位置基本統(tǒng)一。圖3逆轉(zhuǎn)向定義相位高點位置圖5 圖4順轉(zhuǎn)向定義相位高點位置動平衡矢量圖4結(jié)論脫硫增壓風機振動數(shù)據(jù)表明，工頻為振動第一次試加重后，振動幅值沒有下降，反倒變大，相位偏轉(zhuǎn)約25°，因此認為儀器順轉(zhuǎn)向定義相

11、位的判斷是錯誤的。第二次加重是根據(jù)第一次加重結(jié)果計算得出，加重后振動幅值明顯下降，說明增壓風機振動故障就是動不平衡。完成動平衡后詳細測試了整個測量系統(tǒng)，包括通道設置，不同數(shù)采儀采集同一振動源進行相位對比，同一數(shù)采儀通道更換不同加速度傳感器，最終發(fā)現(xiàn)2號和4號加速度傳感器送出的相位同實際相位反向180°，數(shù)采儀正常，相位定義為傳統(tǒng)定義，即傳感器逆轉(zhuǎn)向至高點的角度。檢查這兩個加速度傳感器，發(fā)現(xiàn)傳感器同磁座連接反向，該型加速度傳感器有一貫穿的中心孔，螺栓穿過中心孔將傳感器同磁座連接在一起。重新調(diào)整數(shù)據(jù)，將2號和4號振動相位加的主要成分，幅值和相位穩(wěn)定，判斷風機存在質(zhì)量不平衡量，對其進行動平衡處理，解決了振動問題。根據(jù)振動測試數(shù)據(jù)分析，垂直和水平測點測出的高點位置相差近180°，理論上高點位置應