试论火电厂锅炉引风机的故障及研究对策

试论火电厂锅炉引风机的故障及研究对策

(京能集团山西漳山发电有限责任公司山西省长治市046021)

摘要:引风机是燃煤火力发电厂的重要组成部分,其对于锅炉的正常热力循环有着极为重要的作用。但是由于外部因素的影响,引风机在工作时经常会出现各种各样的故障,如工作环境恶劣,出现风机振动、机械摩擦、叶轮污垢等都可能会导致引风机故障。本文,主要分析了几种引风机常见故障,并针对这些故障探讨了相关的解决对策。

关键词:火电厂;锅炉;引风机;故障;研究对策

近些年来,随着国家经济的发展和社会的进步,我国电力行业的发展尤其迅猛,大型燃煤火电厂在电力需求增长的大背景下不断的扩张和增长,其解决了我国用电紧张的问题,满足了广大人民群众的生活需求,促进了国家经济的发展和进步。但是,燃煤火电厂在发展过程中也存在有较多的问题,如近些年来,国家对于火电厂引风机的使用要求标准越来越高,加大了火电厂运行的压力,在火电厂发展过程中,引风机设备故障是令火电厂管理工作者头痛的事情。下面,笔者将结合自身的工作经验,对相关问题进行详细的论述。

一、引风机简介

所谓引风机是在热力循环过程中,安装在电除尘器和烟囱之间的一种设备,其主要依靠的是电动机所提供的机械能,主要作用是提升了烟气排放压力,并为烟气的运行提供足够的动力支持,将烟气从炉膛内吸出排向烟囱,该设备是火电厂锅炉的关键辅助设备。

引风机故障是火电厂运行过程中一种较为常见的故障,大部分火电厂基本上平均每年会出现两次设备故障,由于引风机设备故障导致的机组非计划停运和减负荷运行所造成的损失极为巨大。究其根本原因,主要有以下几点:首先,火电厂锅炉引风机的工作原理是通过叶片旋转,产生巨大的提升力,进行烟气排送,在这个过程中引风机的振动幅度比较大,而长期持续性振动很容易造成引风机故障,不利于设备的正常运行。其次,我国人口众多,幅员辽阔,在部分地区所建设的火力发电厂环境并不是十分的理想,如有些火力发电厂建设在戈壁之上,这样也就间接导致引风机的工作环境恶劣,叶轮因此容易出现泥垢,因此造成故障,此外,设备运行过程中机械摩擦也容易导致设备故障。

二、故障分析与对策研究

本文针对引风机的故障研究主要集中在燃煤火电厂引风机经常出现的风机振动、风机轴承温度过高、风机漏油和引风机叶片污垢及磨损等故障问题进行分析,并提出相应的解决方案。

1、风机振动故障分析

引风机振动是燃煤火力发电厂引风机事故中所占比例最大的一种故障,其会直接对引风机的正常运行造成影响。在引风机运行过程中,致使引风机出现振动故障的原因可谓是多种多样,而且这种故障在确定影响因素和处理时所需要花费的时间也比较多;其次,由于引风机是直接为烟气正常运行提供动力的设备,因此如果引风机异常振动,其对机组的运行影响也比较大,一旦引风机出现大规模的故障,可能会直接导致其他设备无法正常的运行,给火电厂带来巨大的经济损失。

笔者在调查研究中发现造成引风机振动故障的原因主要有突然振动和逐渐增大两种不同的类型,其中前者主要发生在电厂符合变化较大的情形之下,主要原因是因为引风机的转子积累了较多的粉尘和灰垢等,当这些物质积累到一定量之后,容易发生突然性的脱落,而且这种情形在锅炉超负荷运转或者是运转负荷发生突然性的变动情况下更容易出现。而由振幅逐渐增大所引起的故障则大部分都是由机械原因造成的,比如说,设备的轴承由于长期高负荷运行出现磨损、联轴器中心线在引风机振动时出现偏差,并且偏差逐渐增大等都容易造成引风机的振动逐渐增大。

2、风机轴承温度过高

引风机轴承温度过高主要是因为轴承温度升高过快,致使机组不得不被迫降低使用负荷甚至是停运的现象。在引风机运行过程中,造成风机轴承温度过高的因素可谓是多种多样,比如说,引风机轴承的润滑油质量不合格,粘性不符合规定使用要求或者是润滑油出现变质的情况;风机工作异常,无法为引风机轴承提供降温的保护作用,锅炉的排烟温度过高,风机长期振动引导锁紧螺母松动,轴承密封被破坏,产生漏油情形,有杂质进入到轴承箱内,导致轴承发生故障等。[1]

3、风机漏油故障

引风机漏油也是其常见故障之一,这种故障主要包含有控制头漏油、液压缸漏油和润滑油系统漏油等。在设备运行过程中之所以会出现这些故障的主要原因就是因为密封元件质量没有达到标准要求、配件老化,润滑油质量不合格造成控制头外漏或者是内漏等。

4、引风机叶片磨损故障

产生引风机叶片磨损的主要原因主要有叶片的制造工艺,耐磨涂层厚度叶片形状和烟气飞灰冲刷。在大型燃煤火力发电厂中,使用的动叶可调式的轴流式风机对引风机人口烟尘浓度要求为不得高于150g每平方,浓度过高的烟气在高速运行状态下会对叶片产生严重的磨损,若出现引风机烟气流量偏向一侧,同样很容易导致叶片磨损:锅炉启停机和长时间低负荷运行过程中,除尘器效果不理想,同样会导致进入引风机烟气粉尘浓度突然变大,对叶片产生磨损冲击。

三、火电厂锅炉引风机故障对策研究

1、风机振动故障对策分析

引风机振动是其常见的故障,在引风机实际的工作中要解决好这种故障,首先需要确定造成引风机振动故障的原因,在确定原因之后,才能进一步落实下面的工作,并有针对性的排除相关的故障。在引风机运行过程中,因为叶轮磨损和结垢所导致的叶轮不平衡是造成引风机振动故障最为主要的原因,这种故障发生的原因与引风机所处的安装位置有一定的关联。

在了解引风机振动故障原因之后,工作人员就需要结合实际的故障原因对症下药,针对引风机结垢的故障问题,其主要采取的措施就是除尘除垢,常见的除尘除垢方法有高压气体除垢、喷水除垢、气流连续吹除垢等。高压气体除垢是在风机停机间隙通过高压气体进行除垢。这种方法是最为快速有效的一种除垢方法,而且这种除垢方法可以多次运用,并且不会对设备的正常运行造成影响。而喷水除垢则是利用冲灰水来进行叶轮除垢,这种除垢方法的成本比较低,而且工作人员操作起来简单方便,但是这种除垢方法所需要的时间比较长,除垢等待时间相较于高压气体除垢来说也更长,而且喷水除垢容易出现除垢不彻底的问题。气流连续吹除垢则不需要外部气源,直接使用风机自身的排气压力将烟气通过喷嘴来喷射到叶轮的表面上,就能使污垢脱落,这种方法的一个突出性优点就在于操作简单方便,而且充分利用了引风机的结构,具有较为良好的除垢效果,除垢能力比较强。

如上文所述,叶轮磨损也是造成风机振动的一个重要原因,针对这个问题可以采用提高叶轮的抗磨损程度提升电除尘器的除尘效果,在设备的具体运行过程中,最为常见的方式就是在风机叶轮的表面上喷涂具有特殊功能的特殊材料,并使其均匀的覆盖在叶轮的表面上,通过这种方式使叶轮具有更好的耐磨、耐高温以及抗氧化的能力,进而减少磨损,维持风机的正常运行。[2]

2、风机轴承温度过高的故障对策

引风机轴承故障如果不能及时的进行有效的解决,必然会对设备的正常使用造成影响,在日常工作中,要解决这种故障,首先需要从明确故障发生的原因,然后才能实施具体的解决对策,在具体的解决过程中,可以通过判断引风机的轴承声音分析设备是否出现故障,如有些设备的轴承运行声音与平时相比存在有较大的差异,这种差异实际上就是轴承出现故障的一种征兆。此外,在日常工作中,工作人员还需要做好定期的维护和检修工作,这样也能够有效的防止轴承温度过高引起的故障。而且,在引风机正常运行的时候。工作人员也不能放松警惕,而是应当定期的加润滑油,要注意保证润滑油质量,确保这些润滑油没有被水或者是其他的粉尘杂质所污染,以便更好的保护轴承。要定期对轴承箱内的各项设备进行检测,如果发现设备存在老化和磨损的现象,一定要及时的更换设备,防止因为温度过高,造成轴承损坏。[3]

3、引风机漏油的故障对策分析

引风机漏油必然会对设备的正常运行造成影响。如在设备运行过程中,如果设备漏油严重可能会导致轴承内供油不足,这样轴承无法产生充足的动力支撑高速旋转的主轴。同时,在设备运行过程中,润滑油不足还可能会导致轴承的温度过高,使得设备不得不被迫停止运行。为了避免出现风机漏油事故,在引风机的实际运行过程中,首先需要保证各项设备的质量,其次要定期的对设备进行检查,保证各个部件的密封性能良好。

4、引风机叶片磨损故障对策分析

引起引风机叶轮磨损的因素大致可以分为内部和外部两类,内部因素主要是叶片材料和构造,比如材料的力学性能,组成成分,显微组织等.外部因素主要包括风机荷载旋转速度电厂的粉尘环境.来流速度和角度等。

从内部因素来考虑,避免叶片磨损的重要途径之一,就是进行引风机叶片改造,可以采用火焰喷焊的方法,延长叶片的使用寿命。还可以更换优质的叶片,使用铜铝系合金精密铸造叶片等优良材料。从外部因素考虑,应将风机荷载和旋转速度尽量避免转速过高,做好电厂除尘工作。

三、日常维修工作

引风机设备故障是由多种因素引起的,其故障并不是仅仅局限于以上几种,其他方面的因素也容易引发设备故障,因此,在日常工作中,还需加强日常维修工作,以保证设备的正常运行,其具体的工作可以从以下几个方面落实。

1、提高工作人员维修能力,当前许多火力发电厂引风机出现故障,有一个重要的原因就是因为工作人员的综合素质不高,在引风机出现故障征兆的时候,没及时的注意,致使一些小的故障或者是问题越来越大,最终导致引风机无法正常的运行。所以说,在日常工作中需要提高工作人员的检修能力,保障设备的正常运行。比如说,可以定期的对工作人员进行培训,向他们普及基本的引风机故障辨别和维修知识,使他们对相关工作有充分的了解。

2、定期更换对控制头的轴联结柱销和弹簧钢片,对其加装固定装置。确保其同心度在规定范围之内。另外,还要定期检查控制头密封,保持油压在合理使用范围之内。在锅炉和引风机停机过程中,及时对风机内部灰垢进行清理,在运行过程中使用压缩空气对风机进行清灰。在首次安装叶片螺钉及其它配件时,要使用无损探伤对备件进行探测,停机检修期间,要对风机内部各部件进行探损和着色处理。在任何一次风机检修后,都要对设备整体进行动平衡试验确保其振动值控制在标准要求范围之内。定期对引风机动叶及固定设备所用的螺钉等配件进行检查,还包括紧固引风机或轴承箱的地脚螺钉。使用好引风机在线振动监测设备,其可以有效的减少突发事件发生的概率。通过以上方式能够有效的解决引风机设备故障,延长其使用寿命。

总之,近些年来,随着经济的发展和技术的进步,大型火力发电厂不断的扩张,引风机故障是其经常会遇到的故障,这种故障如果不能及时的予以维修和解除,不仅会给火力发电厂带来较大的经济损失,而且也难以满足居民的需求。因此,必须要解决好相关的故障,工作人员在平时的工作中要加强对设备的检查,提升自身的技能,做好相关的维修工作,保障设备正常运行。

参考文献

[1]王猛.火电厂锅炉引风机抢风的影响因素及解决措施探讨[J].科技创新与应用.2016,(15):126.

[2]蓝佳雄.浅谈火电厂锅炉引风机常见故障分析和对策研究[J].四川水泥.2015,(12):141+208.

[3]高昊.火电厂锅炉引风机故障分析及解决对策[J].今日科苑.2015,(07):102.

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