啤岭机电设备(上海)有限公司

火电厂引风机轴承温度高故障研究

2018-06-19

付腾
  摘 要:作为火电厂重要的锅炉辅助设备,该文阐述了火电厂引风机运行过程中的常见故障,实地跟踪了海门电厂1号机组引风机A轴承箱轴承温度过高致跳闸及后续应急处理过程,分析总结了故障的原因及有针对性的预防措施,以期对火电厂引风机的轴承故障检修有一定的指导意义。
  关键词:火电厂;引风机;轴承;故障;分析
  目前,火电厂设备检修已摸索出了一套融定期检修、状态检修、改进性检修和故障检修为一体的优化检修模式。其中,故障检修是的事后检修,是针对设备已发生故障或其他失效的应急检修。作为火电厂重要的锅炉辅助设备,引风机运行形成系统压差,排出锅炉内燃烧产生的高温烟气,形成稳定的烟气流,完成烟气及空气的热交换。火电厂的实际运行中,引风机需长期保持连续地运转,且处于恶劣的运行工况,故而故障率高。根据锅炉引风机相关故障记载资料,可以发现,平均每年引风机的故障发生率都在2~6次或以上[1]。所以,及时正确判断引风机运行故障产生的原因,采取有针对性的解决措施是火电厂连续安全运行的保障。
  引风机运行常见故障主要有:油压下降,轴承温度高,轴承振动大,失速现象[3]。其中轴承温度高的原因主要有:热工测点故障,轴承损坏,轴承振动大,轴承箱冷却风机工作不正常,轴承润滑油脂未及时补充更新,引风机过负荷和尾部烟道二次燃烧[2,4]
  1 设备故障简介
  目前,我国火电厂锅炉引风机采用的主要是动叶可调轴流风机或静叶可调轴流风机。海门电厂#1机组(1036MW)引风机A采用的是成都电力机械厂生产的静叶可调轴流风机,型号为:AN42e6(V19+4°),轴承箱内圆柱滚子轴承1个,角接触球轴承2个。2009年5月,引风机A投入生产,2011年4月3日,引风机A轴承箱轴承温度过高,超过保护值,自我保护跳闸。
  2 故障应急处理过程
  2.1调取设备运行的历史参数
  登入电厂DCS控制系统,调出锅炉引风机A运行DCS历史趋势曲线,截取故障点前后一段时间的运行参数曲线,如图1。
  2.2综合分析,进行初步判断
  检修维护技术人员根据此故障发生的常见原因及截取的DCS曲线,进行初步分析判断:“引风机轴承箱后轴承运行异常,温度过高致自我保护跳闸”,故决定采用“机组降低负荷,引风机A侧风烟系统单边停运,从引风机中心筒进入内部,拆除轴承箱后端盖检修后轴承的应急处理”方案。
  2.3阶段故障核查
  联合验收引风机A检修施工的安全措施,检修人员从引风机中心筒进入内部,打开其轴承箱后端盖,可以发现:“后轴承滚珠未见变色、磨损等异常情况,判断后轴承未损坏”。
  2.4第二阶段核查(扩大性核查)
  根据阶段的检查结果,无法锁定故障原因,需要进行扩大性检查:“引风机揭盖,轴承箱解体检修,并核对温度测点安装位置是否出错”。
  检修人员进行解体检修,整理得出阶段性结论。
  (1)引风机A安装过程中,轴承箱3个轴承测点均接错,DCS后轴承温度显示值实际为前轴承测点温度。
  (2)轴承箱端头轴承盖与轴套处侧面有漏油迹象。并且发现一异常点:“检修人员单手用一内六角扳手可轻松拆卸12条内六角螺栓”。
  (3)轴承箱前轴承前端轴套与轴承盖发生严重磨损,轴套表面发黑,轴套边缘存在被挤压翻边迹象。
  (4)轴承箱前轴承油脂(型号LGMT3)被烧干碳化,滚珠及滚道未见严重过热变色、磨损情况。
  (5)轴承温度测量热电阻长度不足,未能与轴承外圈接触。
  (6)轴承箱各间隙测量值。
  ①轴承箱主轴轴窜0.14mm。
  ②轴承箱前轴承游隙0.18~0.29mm。厂家标准0.14~0.23mm。
  ③轴承盖安装后径向活动间隙0.62mm(新密封圈)。
  ④新轴承盖内径比新轴套外径大0.8mm。
  3 设备故障原因分析
  根据引风机轴承箱解体得出的阶段性结论和设备安装使用说明书等文件资料,经过综合分析,得出以下故障发生的技术和管理两方面起因。
  (1)由于引风机原轴承盖与轴套发生磨损,其间隙已经无法测量,但现场的检查情况可以看出,风机原轴承盖与轴套发生直接金属摩擦,导致部分金属熔化,部件表面高温氧化发黑,而附近的支撑轴承游隙正常,滚珠滚道未见高温氧化发黑,故可判断导致轴承温度高的热源来自于轴承盖与轴套的摩擦。
  (2)从检修人员拆卸轴承盖时,轴承盖固定螺栓紧力明显不足的情况并且轴承盖止口直径比轴承箱内径小来判断,轴承箱在安装阶段,轴承盖固定螺栓紧力不足,经过长期地运行后,轴承盖在振动的作用下,将会产生位移,使其与轴套局部间隙变小,加速了轴套上密封圈的磨损,而本来轴承盖内孔与轴套的单侧间隙值就仅约为0.4mm,当密封圈被磨损后,轴承盖与轴套直接金属摩擦,使风机振动上升,摩擦热量传至支撑轴承,超过自我保护值后致使引风机动作跳闸。
  (3)厂家配套的轴承温度测量热电阻未与轴承外圈接触,测量时只能被动地等周围空气被加热后才能反应出轴承的温度,测量迟缓且不能真实地测量轴承温度。
  (4)引风机A从2009年5月投入生产,于2011年4月3日出现故障,在这近2年的时间里,设备部在设备日常维护管理及多次检修过程中未及时发现设备存在的异常,运行部在设备运行监测中未及时分析设备运行参数的细微变化,敏感度不高,是造成此次设备故障的管理原因。
  4 处理及防范措施
  针对引风机运行故障分析总结出的原因,提出以下几点对策。
  (1)更换支撑轴承、轴承盖、轴套、密封圈。
  (2)轴承盖与轴套间隙值调整并固定完毕后,轴承盖采用电焊点焊加固,防止其运行中出现松动。
  (3)热电阻测量核对,局部改造加长,保证与轴承外圈紧密接触,提高温度测量精度,保证保护动作的准确性。
  (4)严格执行转动设备定期加油(脂)制度,正确操作补充油脂,防止轴承缺油(脂)运行。
  (5)采购一套轴承箱作为事故备品,轴承箱定期更换保养。
  (6)引风机B安排低负荷段时进行轴承盖间隙检查,并进行紧固、加固工作,进行热电阻核对、局部改造加长。
  (7)设备部与运行部在引风机日常检修维护及运行监测中,加强意识,提高管理水平,发现细微异常,进行专项排查。
  5 结语
  引风机作为火电厂重要的辅机设备,其运行中出现故障已成为影响火电厂安全运行的一项重要因素,因此,必须熟悉引风机常见故障及其处理对策,及时准确地诊断设备故障,并据此提出有针对性的处理及防范措施,Z大程度地降低设备故障给火电厂运行带来的经济损失。
  参考文献
  [1]谭琦.论锅炉引风机的常见故障及其检修方法[J].广东科技,2012(21):88-89.
  [2]李金林,夏国庆.国华准电公司AN系列引风机轴承温度高研究治理[J].内蒙古科技与经济,2012(14):79-80.
  [3]寇震,彭涛.火电厂锅炉引风机抢风常见故障及检修措施[J].中国科技纵横,2015(8):176.
  [4]谭兴昀.AN型静叶可调轴流引风机故障分析及处理[J].风机技术,2009(1):66-68.
来源:《科技资讯》2015年34期