火电厂等离子火检冷却风机振动大的原因及处理

火电厂等离子火检冷却风机振动大的原因及处理

(内蒙古自治区呼和浩特市内蒙古大唐国际托克托发电有限公司010200)

摘要:某火力发电厂(以下简称电厂)6号锅炉有2台等离子火检冷却风机互为备用,其作用是冷却火检探头;如因故障停运,会导致火检烧毁而无法监视炉膛火焰状态的严重事故。自机组投运以来,风机振动一直偏大,且有上升趋势;通过对风机进行几次检查分析处理后,最终解决了风机振动大的问题,本文对等离子火检冷却风机振动的原因及处理方法进行叙述。

关键词:火电厂;等离子;火检冷却;风机振动;原因;处理

1设备概述

(1)电厂三期2×1000MW超超临界燃煤锅炉为北京B&W公司按美国B&W公司SWUPTM(SpiralWoundUniversalPressure)锅炉技术标准设计的超超临界参数SWUPTM锅炉,锅炉为超超临界参数、螺旋炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的Ⅱ型锅炉,锅炉配有带循环泵的内置式启动系统。锅炉采用中速磨冷一次风机直吹式制粉系统,前后墙对冲燃烧方式,E层为等离子点火燃烧器,配有等离子点火器及相关设备,等离子火检风机为等离子火检探头提供冷却风。

(2)6号炉等离子火检冷却风机安装在锅炉房17m层磨煤机平台,平台为悬空钢梁结构,6号炉等离子火检冷却风机A、B自从机组投产后,就发现风机及电机振动大等缺陷。6号炉等离子火检冷却风机型号:9-12-6.8A,风量:3540m2/h,风压:12120Pa,转速:2900r/min,功率19.5kW,为悬臂式离心风机。

(3)此次风机改造前,对风机振动大的原因进行几次尝试性分析,包括改进基础支撑加固方式、测量轴的弯曲度、动静平衡等方面的分析处理,等离子风机及电机振动大的现象并没有得到根本性改变。

(4)2017年4月6号炉等离子火检冷却风机A、B出现振动加剧现象,风机运行噪音也有所增大,电机轴承温度正常,在41~43℃之间。

2前期进行的工作

(1)2016年12月,针对等离子火检冷却风机振动大问题,曾对风机叶轮进行静平衡试验及更换新叶轮,振动也未好转。

(2)2017年1月,分别对两台风机的轴进行电机轴弯曲和窜动的检查,检查轴弯曲和窜动量均在合格范围内,弯曲度小于0.03mm,窜动量小于0.05mm。

(3)2017年2月,两台风机进行基础支撑加固,对电机底座及风机外壳进行加固和加灌混凝土处理,振动有所下降,但效果不太明显。

3振动原因分析

(1)通过长期在线监测的数据,能明显看出风机电机垂直振动最大,在前期的减振处理工作中,风机的平衡不是风机振动大的主要因素;在对风机基础进行加固后风机振动有所降低。初步认定风机基础为风机产生振动的主要诱因。

(2)对磨煤机平台基础结构现场勘查,风机基础所处的平台整体悬空,平台为钢筋混凝土结构,架构在17钢架平台上,钢架平台为钢梁支持,风机的基础远离支撑钢梁,平台支架钢度不够,风机产生振动后基础无法完全吸收振动并通过钢梁传递至地面,导致风机与基础整体振动较大,人员站在附近平台地面明显有震感。判断风机振动超标的原因为基础共振引起。

4处理方案

4.1风机基础重新制作

根据前期工作检查,风机原基础槽钢为8号槽钢,且与平台混凝土仅有4点接触,固定较少。此次重新加工制作风机钢架基础,将等离子火检冷却风机原基础混泥土全部清除,原有的基础框架为8mm槽钢焊接制成,强度略有不足,更换为12mm工字钢,并用膨胀螺丝与平台基础混凝土进行多点固定;增加厚20mm铁板焊接,增加风机基础的振动惯性。

4.2风机底座加装弹簧减振器

4.2.1底座加装弹簧减震器减震

由于风机产生的振动,风机基础无法完全吸收传递,因此风机底座设计加装弹簧减振器,以吸收振动达到减振的效果。

4.2.2减振器的形式介绍

4.2.2.1ZHB空气弹簧减震器

(1)ZHB型气垫式减震器是气压式防震装置,自振频率低,隔振效果佳。可配合油压阻尼筒设计,特别适合隔离低频振动,适用于对振动敏感的环境和精密设施的被动隔振。使用优质复合材料,抗老化橡胶,内部的阻尼设计能有效避免共振现象,是目前理想的机械振动隔振装置。

(2)ZHB型气垫减震器自振频率为3~5Hz。荷载范围50~3500kg。

4.2.2.2ZD型阻尼弹簧减震器

(1)ZD型阻尼弹簧减震器(又称预应力弹簧减振器)具有钢弹簧减振器的低频率和阻尼大的双重优点,消除了钢弹簧固有的共振振幅现象。该系列产品共30余种规格,其中单只荷载15~4800kg各类荷载所应对的固有频率1.6~4.9Hz,阻尼比0.065。该系列减振器荷载范围广,便于用户选择,固有频率低,隔振效果好;并且结构紧凑,外形尺寸较小,安装更换方便,使用安全可靠,工作寿命长,对工作环境适应性强,对积极隔振、消极隔振、冲击振动和固体传声的隔离均有明显的效果,是隔离振动降低噪声、治理振动公害、保护环境的理想减振器。

(2)ZD型阻尼弹簧减震器根据安装方式不同可分为三种:ZD型减振器上下座面有防滑橡胶垫,对于干扰力较小的动力设备,可直接将ZD型减振器置放于设备的机座下,可任意移动调节重心,勿需固定;ZT-I型为上部固定型;ZD-Ⅱ型为上下均可固定,以适合各种安装需要。

(3)适用设备:水泵、风机、冷水机组、落地式新风机、组合式空调机、柜式空调机、屋顶式空调机、离心风机。荷载范围:25~3400kg。

4.2.2.3ZTE型阻尼弹簧减震器特性

(1)本体材质分为普通铸铁及球磨铸铁,球状铸铁本体经热浸镀锌处理,耐侯性佳。特殊结构设计,可依实际需要调整高度。

(2)ZTE型阻尼弹簧减震器外型轻巧坚固,安装容易,适用于各类机械内减振装置。弹簧均经热处理、ED防锈、烤漆等程序处理。荷重挠度20mm、40mm能有效消除机械结构振动。底部止滑橡胶,安装容易及安全性高、控制及调整水平容易,能有效消除地板振动,价格也较便宜。

(3)阻尼弹簧减震器主要用途:ZTE型阻尼弹簧减振(震)器适用于各种冷水机组,冷却水塔,落地风机或落地空调箱等设备。

4.2.3减振器选型计算

(1)电厂6号炉等离子火检冷却风机型号:9-12-6.8A,风量:3540m3/h,风压:12120Pa,转速:2900r/min,功率19.5kW,重量:300kg。机组总重=m*g=300*9.8=2940N。

(2)采用6支减振器,分配至每只减振器的重量=2940/6=490N;根据上述三种形式的减振器说明,并配合表2进行选型,ZDⅡ-55型减振器最佳载荷为550N,满足要求。

4.2.4减振器安装

风机为悬臂式风机,整体设备存在偏重,减振器安装时应不平均分布,减振器应偏电机侧安装。

5改造后效果

等离子火检风机A、B在经过风机基础改造加固后试运行,试运行后的振动数据表明6号炉等离子火检风机AB振动持续偏高的状态已经改变,风机振动明显下降。

结论

电厂6号炉等离子火检风机A、B经过改造后,从结果可以看出,6号炉等离子火检风机A、B振动显著降低,达到了合格标准,改造获得成功,运行安全性得到显著提高;同时,设备维护工作量明显降低,设备运行正常,达到了改造的目的。

参考文献:

[1]曹小燕.锅炉火检冷却风机控制回路优化设计[J].科技创新与应用,2017(33):35-36.

[2]程正兴.火电厂锅炉火检冷却风系统的改造及效果[J].安徽电力,2017,28(04):58-60.

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