风机在火电厂锅炉系统中的应用探析

潘国祥

摘要：风机做为火电厂锅炉系统的重要辅机设备，其消耗的电量约占电厂发电量的2%-3%。风机的故障分析要求检修人员必须要有很强的技术能力，结合现象综合分析，做出科学而客观的判断。检修人员必须要保证风机的稳定运行，避免由于风机原因造成的非计划停运或减负荷运行，为机组的安全可持续运行提供保障。

关键词：风机;锅炉;振动

随着社会的不断发展进步，电力需求不断增大，电力行业是保障民生和工业正常有序开展的支柱行业，其中火力发电依然是发电主力，重要程度不言而喻。风机做为火电厂锅炉系统的重要辅机设备，其消耗的电量约占电厂发电量的2%-3%，检修人员必须要保证风机的稳定运行，避免由于风机原因造成的非计划停运或减负荷运行，为机组的安全可持续运行提供保障。

1.风机概述

风机的主要工作原理就是将气体进行压缩并进行输送，是把旋转的机械能转化为气体压力能和动能的机械装置。风机的主要结构部件包括电机、叶轮、支架、机壳、联轴器、轴承、消音器、皮带轮等，整体结构相对复杂。受其工作环境影响，故障率高、故障点多，需加强对风机的日常维护和定期检修，以便降低故障发生率。

2.风机发展趋势

2.1智能化

随着科技的发展和进步，在国家大力推行智能产业的背景下，智能负压风机将成为发展趋势和主流。我们将在越来越的新建项目或改造项目中，看到变频风机的身影。通过计算机设计和数字变频技术，进一步优化风机性能。

2.2节能化

风机一直都属于高电耗设备，在矿山、钢铁、煤炭、电力等行业应用广泛，基数很大。为了配合国家实现碳中和的目标，节能环保是风机产业发展的重要课题，要加快开发更为节能和环保的风机产品，以适应市场需求。

3.风机运行常见问题分析

3.1振动

3.1.1主轴与叶轮之间的间隙过大

这种振动产生的主要原因源自風机加工制造阶段，由于风机生产环节出现瑕疵，叶轮与主轴的配合接触面发生变化，导致叶轮与主轴之间的间隙增大，这属于产品质量问题，是硬伤。再就是在风机检修过程中，检修人员对轴头进行打磨处理，时间久了，可能对轴头造成磨损，产生不可逆损伤，进而加大了叶轮与主轴之间的间隙，这属于人为因素。

解决措施：首先在采购风机时，必须要保证质量，尽量采购大品牌风机，要确保轴承质量，保证主轴与叶轮之间的间隙处于合理范围内。再就是尽量减少对风机的检修频次，因为每一次风机检修都要对轴头进行修复处理，多多少少都会对其造成不同程度的磨损，要在保证设备运行安全的前提下，降低检修频次，延长使用寿命。

3.1.2基础安装不良

在风机基础施工期，有的施工单位没有严格按照施工图和工艺流程进行施工，钢板质量、钢筋数量、养生天数等不达标，导致基础强度不足，或者箱底垫铁出现滑动，地脚螺栓出现松动、断裂等，都可能给风机带来振动隐患。

解决措施：在施工期，要加强对风机基础的质量监护，做好隐蔽工程验收工作。在机组投运后发现基础安装问题，视情况进行修复。如果不是贯穿缝，可以增加膨胀螺栓进行加固，再对基础进行二次浇注;如果基础出现较大质量问题，需要报废，那就必须拆除基础，全部重新浇注。

3.1.3主轴发生物理性弯曲变形

当风机长期处于停运或备用状态时，受重力影响，主轴可能会发生物理性的弯曲变形，当设备再次启运时，就会出现风机振动超标现象。这种损伤对主轴来说非常严重，需返厂进行处理，对企业来说是较大的损失，不仅是经济效益，还有单台风机运行的潜在风险，不过，通过人员操作，这种现象是可以避免的。

解决措施：在风机停运或备用期间，检修人员要加强对风机的日常维护工作，要保证每天去就地进行手动盘车，通过人为操作，避免主轴长期受重力影响，发生物理性变形。

3.1.4叶片积灰造成的质量不平衡

根据物理学原理，在风机正常运转过程中，叶片的非工作面会产生气体旋涡，那么就会有灰粒吸附到非工作面上，造成沉积，这是物理现象，不可避免。风机长期运行后，由于每个叶片上吸附的灰粒质量不同，当量变达到一定程度，受离心力影响，吸附在叶轮非工作面上的灰粒就会被甩出，而质量相对较小的灰粒则继续吸附在叶轮上。不同质量的灰粒沉积，就会造成各叶片的质量不平衡，自然也就引起了风机的振动。

解决措施：当风机停运时，通过人工清灰就可以解决叶片积灰问题，用刷子或铲子清除灰垢，但工作量大，工作内容繁琐。可对风机进行小型的技术改造，在机壳处优选位置后增设一排喷嘴，调整好喷嘴的角度，确保全部对准风机叶片。当风机刚停运的时候，打开喷嘴，联接水泵，进行人工喷水清灰，利用风机的自转，能够保证叶片的冲刷效果，操作简便有效，提高了工作效率。

3.2磨损

3.2.1除尘器积尘影响

在引风机设计中，都会在进气口处配置一个除尘器，除尘效果越好，在除尘器中的粉尘颗粒就越多、越大。如果除尘器清尘不及时，当积存到一定程度后，积尘就有可能再次被引风机吸走，进入到风机内部，对叶片进行冲刷，造成严重的磨损。

解决措施：要尽量降低烟气中的含尘量，同时，制定除尘制度，定期对除尘器进行清理，并严格执行，实时保证除尘器中的积尘不过量，减少粉尘颗粒对叶片的冲刷磨损。

3.2.2运行工况的影响

叶片磨损是风机运行中非常常见的问题。由于设计工况和实际运行工况有时会出现不符，那么在非标工况下，叶轮的实际进气方向与进口处圆弧设计的切线方向就会存在偏差，气体不能完美的按照设计气道进入风机内部，而是对进口处边缘进行严重的冲击。由于气体中含有大量的灰粒，强大的冲击致使灰粒对进口边缘造成了磨损，对设备造成了损伤。

解决措施：加强运行人员的操作，调整风机运行工况，尽量保证其在设计工况范围内运行，最大可能实现进气方向与气道的完美契合，减小气体对进口边缘的冲刷磨损，延长风机的寿命周期。

4.结语

风机的故障分析要求检修人员必须要有很强的技术能力，结合现象综合分析，做出科学而客观的判断。发现问题征兆，要提前预判，避免对设备正常运行带来影响;形成缺陷后，要及时停机处理，防止事态扩大化，对设备造成更严重的不可逆的损伤。检修人员一定要不断提高自身的素质和能力，做好风机的检修维护工作，保障机组的安全稳定运行。