锅炉风机故障诊断及状态维修分析范文

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摘要：锅炉风机分为送风机和引风机，对其工作状态进行实时监督和测试，定位出异常部位和风险部位，通过分析诱发原因，确定故障程度，并给出相应的预防和处理方案，从而达到维修设备的目的。本文通过对锅炉风机的故障诊断及状态维修进行分析，以期加强锅炉风机诊断效率，更好的满足锅炉风机运行需求，并提高运行效益。

关键词：锅炉风机；故障诊断；状态维修

1锅炉风机设备简介

本文以国产单侧进气Y4-73型系列锅炉风机为例进行介绍，送风机与引风机的叶片为后向安装机翼型，其气动效率相对于其他型号国产机型较高。基于此叶片形状，适合用于送风机进行较洁净冷空气的运输，用于引风机时，由于其传输介质为腐蚀性较强、含尘量较高的高温介质，所以细灰易于附着在叶片的背面，附着层的厚度会越来越大，最终使得叶轮受力不均衡而引发振动。此外，单侧进气时，会在轴向叶轮施加极大的推力，不同方向对悬臂轴的压力不同，会造成两只承力急剧增加，以上因素都是造成风机运行不正常、轴承磨损、温度升高、使用寿命削减的原因。

2故障诱因

2.1叶片积尘和磨损

锅炉风机的叶轮主要是机翼型叶片，由于叶片中心是空的，如果混入灰尘的烟气进入风机的叶轮中，灰尘会导致叶片边缘出现磨损，随着时间的增长，磨损会越发严重，由此引发风机叶轮质量问题，导致风机振动越发厉害。灰粒在风机内部会出现撞击机体和切削现象，这些情况是造成风机磨损的主要原因，严重时会使设备表面的材料脱落。机翼型的叶片损耗程度大且快，加上灰尘沉积造成振动，需要进行定期性的停机清理和维护，增加了维修工作量，停机时造成发电损失相对于停机维修的作用也较大。

2.2轴向推力

单吸悬臂两个轴承的受力情况不同，使轴承A和轴承B的工作状态出现差异，降低了设备运行的稳定性。轴承A的位置紧靠叶轮，其所承受的力为平衡另一轴承的力与转子重力之和，其受力总和比转子本身的重力要大；轴承B的位置靠近联轴器。其所承受的力为叶轮重力分力和巨大轴向推力之和，使其所承受的支持力加大了等同于轴向力的3至3.5倍，所以悬臂在设备工作时，承受的力会急剧增加，不仅削减了轴承的使用寿命，还会影响整个设备的使用寿命。

2.3设备轴承间隙

轴承用于支撑轴系，精确的轴承间隙能够保证轴承和设备以相对稳定和安全的状态工作。轴承间隙设置不精确，会造成设备的不稳定振动、温度升高、轴承加速磨损，严重时会导致设备主轴变形、弯曲、轴承压盖损坏，进而在短时间就造成设备损坏，包括烧毁轴承、抱轴等。

3振动产生原因

造成风机振动的原因主要有三个方面，包括气流振动、电磁振动以及机械振动。当旋转速度不足以及入口处的气流不稳定时会引起气流振动，主要表现为转速频率大于特征频率，振幅相当不稳定，波动区间较大，振动相位不稳定，设备整体尤其是机壳处振动最为剧烈。气隙不均匀是造成电磁振动的主要原因。可通过断电方式进行分析实验，随着转速的降低振动幅度会降低。断开设备电源后，电磁振动的振动会立刻停止，在频谱中不会显示电源频率。机械振动产生的原因较多，且较为复杂，一般包括不对中、不平衡、轴承损坏、内部设备松动等。内部设备松动又分为轴承松动、叶轮松动、基体松动、连接处松动等。

4锅炉风机故障维修措施

4.1锅炉风机叶轮磨损与腐蚀导致的振动维修

可以应用热喷涂技术，改变耐磨金属及陶瓷材料，将其转化为高温高速的粒子流，并将其喷洒在风机的叶轮片上，以提高风机叶轮的抗氧性及耐磨性，以免导致出现叶轮不平衡情况，引发风机振动。另外，锅炉企业应当做好锅炉烟气除尘及脱硫工作，对烟气中的水分含量进行严格控制，以减少叶轮上的灰尘聚集，避免引发振动。

4.2叶片非工作面积灰故障维修

在风机停止运转后，要及时清除叶轮上的粉尘，减轻风机引发的振动。但这样需要耗费较长的检修时间，对此，在停机的瞬间，可以将喷嘴冲水阀门开启，利用叶轮的惯性，对叶片的非工作面进行清洗，并打开机壳底部的阀门将废水排放出去，以便于清灰，从而达到处理振动故障的目的。

4.3锅炉风机轴承温度过高

维修首先检查是否是由于润滑不良导致的温度过高。要保证油质符合要求，无杂质，没有变质；不能缺油，定期进行补油；保证冷却效果，可以在轴承安装位置设置压缩空气，方便压缩，如果温度较低，则可以将压缩空气关闭；定期检查轴承，排除轴承故障，以避免由于出现轴承断裂，不仅导致风机损坏，还影响到设备运行。4.4安装不牢固维修对于机座应当进行加固处理，并尽量的提高刚度，以满足风机的运行需求。同时，定期安排维修人员对风机运行情况进行检修，确保各个零部件都安装牢固，以避免由于安装不牢固导致振动故障。

5诊断实验举例

振动检测以及分析定位设备为上海华阳HY-160单通道数据采集仪，并借助高校专业的故障定位技术、辅助软件、计算机模拟等技术。对风机和电动机的4个轴承位置进行监测和分析，任意测试点的测试方向均为水平H、垂直V、轴向A。

5.1送风机不满足基础刚度要求

表1所列包括设备发生故障、故障持续、维修后运行的相应原始记录。设备在被修复之前所表现的图像特征如以下所列。风机与电动机任意实验点的振动频率谱图中，仅有1转速（24.2Hz）频率具备优势。任意试验点的垂直方向以及轴向的振动值均较小，而水平方向的数值最大，且振动的方向性非常强。实域波形为正弦波，且清晰完整，不存在削波情况和波形变形情况。叶轮叶片通过频率、故障频率以及各类异常频率均没有出现在谱图中，轴承运行正常。通过分析设备的实验安装、运转情况以及期间产生的振动现象，证实设备问题为机械松动。该设备在没有其他异常状况的情况下可以保持长时间稳定的运转；并且由于季节的原因，不允许设备较长时间的关机检修，否则会影响设备的高负荷使用要求，无法达到生产指标，所以将处理时间安排在设备的年度检修时期。期间进行及时、定期的运行监测，科学监测设备的振动情况以及其他异常情况，确保锅炉在稳定工作的前提下达到预期指标。年度大检修期间，针对混凝土硬度不达标情况进行相应的处理：重新灌浆以及基体加固。后续的测试结果显示在故障得到处理后，设备能够保持稳定、安全的运行。

5.2引风机的轴承松动

从表2的所得出的数据能够得出结论，设备3、4试验点的振动频率是随时间上升的，其轴向振动最为显著。根据温度监测的数据来看，设备轴承的温度也是随时间上升的。设备所有试验点谱图的特征如下。谱图中含有数个转速频率的谐波频率（不包括16.5Hz工频），其中最为典型的介于2～6倍频率之间的部分，其幅值大于工频分量的幅值。倾向的振动类型为定向振动，依据得到的振动数据，靠近叶轮端的承重位置和其他位置的轴向振动较为明显。阶次较高的频率分量所显示的幅值大于转速频率振动幅值的一半。滚动轴承未显现出故障特征频率、叶片通过频率和其他异常频率。根据实验记录结果以及后续的分析，认为出现上述故障的原因是转轴与轴承内圈存在过大的间隙，导致了机械松动，并且造成过盈配合失效现象，加剧的运行环境的恶化，造成运行温度升高以及内部器件损坏的故障。

6结语

对设备实行状态监测维修体现了极强的创新观念。故障的监测与诊断，是保证锅炉正常工作、满足生产要求的保证，因此重视并持续的研究锅炉的检修技术是刻不容缓的。

参考文献：

[1]杨海燕,陈露露,张蕾.低风速风电机组电刷滑环故障仿真分析研究[J].机械工程师,2015,(10):90-91.

[2]王维友,杨璋.振动分析在风机轴承故障诊断中的应用[J].装备维修技术,2015,(02):31-35.

[3]李颖颖,王海琳,赵鑫.基于信号分析的异步电机故障诊断方法浅析[J].新型工业化,2014,(02):62-66.

作者：张国林；续永康 单位：青海西豫有色金属有限公司