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顆粒機生產線設備

 

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軸流風機軸承損壞事故分析

發布時間:2012-12-23 16:07    來源:未知

    2010年2月9日,大唐太原第二熱電廠300 MW機組11-爐脫硫增壓風機,型號為AN-40/V19-I,由沈陽某機械廠生產,在運行中發生軸承振動大,且伴隨有異音的故障,已經造成了脫硫風機停止運行,煙氣由旁路擋板排人大氣,而不能經過脫硫處理后再排放。
    工程部人員接到通知后立即趕到現場處理,首先在現場進行基本觀測,未見有任何明顯損壞的痕跡。查看風機潤滑油站,潤滑油清澈透明,油內未見雜質,供油、回油正常,油壓、油溫正常。初步排除由潤滑油缺油和油質差造成的軸承損壞事故。觀察電機未見異常,地腳螺絲沒有松動,檢查對輪,未見對輪螺絲斷裂、變形等故障,對輪罩完好無損。軸冷風機未見任何異常現象,電機一瓦、二瓦未見有高溫損壞痕跡。
    經過現場仔細認真地檢查,無法發現問題,工作人員決定啟動試驗,尋找運行中的問題。聯系運行人員,在做好安全措施后,采用電機變頻啟動,頻率剛加到20%時就傳來了劇烈的摩擦聲,使用實心棒聽電機軸承側,并無異音,到50%時聲音越來越大、振動值亦不斷升高,使用振動表測量達到了0.4 mm振幅、12.1 mm/a的振速,風機外殼上也振感強烈,立刻按事故按鈕緊急停車來尋找問趣。
    根據振動的情況和響聲判斷,可能的原因有9點:
    第一,風輪在運行中受到異物的撞擊,且異物仍然附在風機葉輪上,造成風輪總量失衡,引起巨大振動。如在檢修作業中遺落的工具,或在風道中掉下的鐵塊等,都會造成這種故障。
    第二,風輪上固定的壓板在轉動過程中發生移位,造成風輪的偏斜,然后與下部風殼發生摩擦引起振動。由于風輪重達4t,風輪壓板的直徑不足500 mm,轉動中可能發生這樣的故障。又加之風輪與上下風殼的距離只有10~20 mm左右,一旦偏斜就會發生摩擦,引起振動。
    第三,風機內固定軸承箱的螺絲發生松動,或是有個別斷裂引發振動。這6個固定螺絲支撐著有一定重量的軸承箱,并在運行中一直有振動,很容易發生松動。
    第四,風輪前導葉或后導葉發生開焊,或者后部風箱支撐發生開焊,由于鍋爐炯氣在電除塵效果不好時,煙氣中會攜帶有大量的塵粒,時間一長就會把導葉磨損,支撐磨開焊等引起振動。由于開焊現象經常發生,因此,這個原因和受到異物撞擊被列為重點排查因素。
    第五,地腳螺絲松動,或是風機風殼下的支撐松動。這在引起風機的振動中也是比較常見的,電機的地腳螺絲和風機的地腳螺絲,不論哪個有松動都會造成振動。
    第六,軸瓦損壞,有4種情況,因為軸流式風機有4個軸瓦。其損壞的原因有瓦口間隙小,軸承振動大等,由于軸瓦損壞和軸承損壞一樣要打開軸承箱檢查,因此,把二者同時考慮,分別處理。
    第七,風機的喘振和失速,這種情況在運行過程中經常會發生,它與運行工況有很大的關系,需要結合運行情況來排杏。
    第八,煙道堵塞,由于脫硫增壓風機是煙氣進入脫硫塔來增加人口壓力的,在其出口后又加了一個氣換熱器(GGH),用來加熱從脫硫塔下來的低溫煙氣,以達到增高排煙溫度的效果。而GGH在實際運行中由于煙氣含塵高,極易造成煙道堵塞,從而使煙氣部分倒流,造成增壓風機振動大。
    第九,軸承損壞,從而引起振動。軸承損壞的形式分為軸承外套損壞、軸承內罔損壞、軸承保持架損壞和軸承滾子損壞。由于軸承還沒有到更換的年限,加之本廠的脫硫增壓風機剛投產不足3年,軸承潤滑油按照要求每月加注,前軸承130 g,中后軸承160 g,大家都認為這種可能性比較小。
    為了確定故障類型,同時制定可行的處理方案,切斷風機電源,待風輪完全停止轉動以后打開人孔門,進入風機內部進行檢查。發現前導葉開關良好,可在-750~+300之間來回活動,沒有損壞開裂的現象,排除前導葉故障,爬過前導葉檢查風輪,手動轉動一圈,發現24片風輪上沒有積灰,也沒有可能造成風機動不平衡的嚴重磨損,風輪上沒有附著異物。不過鑒于動不平衡不能用肉眼看出來,也不輕易排除它。通過核對得知,風輪最近沒有進行補焊處理,現場檢查又沒有見嚴重磨損,在風機的運行中振動是突變的,振動值由小到大的變化過程很快,暫先排除這一因素,等找不到其他問題時再考慮。
打開風機后人孔門,進入積氣箱與后導葉附近進行檢查,發現后導葉同樣也安裝良好,未見有損壞,積氣箱的支撐良好,均未見磨損開焊的現象,這就排除了先前對這一故障的擔心。打開后積氣箱的人孔門,使用爬梯進入積氣箱內部,由于先前曾經更換過軸承冷卻的加油管,并在冷卻風管到軸承的罩上留了兩個觀察孔。透過觀察孔,看見6顆軸承固定螺栓完好無損,把手伸進去也未見其有松動,排除了由于這一原因造成的故障。檢查風機的煙道,并與脫硫風機運行人員進行核對,煙道并未見堵塞,CGH -直保持著暢通。因此,將煙道堵塞造成煙氣倒流的故障排除。
    由于實心棒聽出在下部支撐靠軸承最近的地方有異音,并且在轉動時各種聲音很雜亂,判定情況最可能為軸承箱內故障,而軸承箱內最可能的就是軸承的損壞和軸瓦的損害故障。
根據對故障情況的判斷,現場研究決定打開軸承箱對軸承進行檢查,由于檢查軸承的工作量比較大,又沒有備用的軸承可以更換,因此,計劃檢查和更換的時間為10d,費用大概為20萬元左右,工程部人員經過兩天兩夜的緊張工作,打開風殼上部的保溫層,卸開上半部風輪的連接螺絲,吊出上半部風殼,卸下短軸,吊出風輪,卸開承軸箱冷風罩螺栓,再卸開承軸器固定螺栓,將承軸箱吊出。打開承軸箱發現后盤承軸滾柱損壞,其中有一顆已經損壞了半個面,與先前的判斷一致。經過11d的時間,從廠家購買了三盤承軸,將其全部更換。安裝完成后風機運行平穩,轉速490 r/min.擋板開度100%,符合風機安全行的要求,啟動以后測得振動數據見表1。
 軸流風機軸承損壞事故分析
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