动叶可调调轴流通风机机械故障障原因分分析 陈宜振振/安徽徽华电宿宿州发电电有限公公司 尹民权权/ 山山东邹县县发电厂厂摘要：着着重介绍绍了SAAF288-188-166-1型型轴流式式动叶可可调引风风机安装装、维修修过程中中存在的的问题，以以及引风风机运行行中出现现机械故故障的状状态诊断断、原因因分析及及处理通通过分析析探讨找找出原因因和要注意的的问题关键词：：轴流式式通风机机；故障障诊断；；分析探探讨 中国分类类号：TTH4332.11 文献献标识码码：B文章编号号：10006--81555（220088）044-00068-006Reasson Anaalyssis on Mecchannicaal FFaullt iin AAxiaal-ffloww Faan wwithh Addjusstabble Movvingg Blladee Absttracct: Thiis ppapeer mmainnly inttrodducees tthe proobleems exiisteed iin tthe proocesss oof iinsttalllatiion andd maainttenaancee foor SSAF228-118-116-11 tyype axiial--floow ffan witth aadjuustaablee moovinng bbladde, andd asslo givves thee sttatuus ddiaggnossis,, reeasoon aanallysiis aand treeatmmentt foor mmechhniccal fauult occcurrred in thee prroceess of fann ruunniing.. The reaasonns aand proobleems shoouldd bee nootedd inn thhe ffutuure aree fooundd ouut bbaseed oon aanallysiis aand disscusssioon. Key worrds:: axxiall-fllow fann; ffaullt ddiaggnossis;; annalyysiss annd ddisccusssionn1概况华电国际际邹县发发电厂总总装机容容量为225400MW，一一期、二二期工程程4×30OMMW机组组是我国国最早自自行设计计制造 (经改改造后目目前4台机组组实际出出力均为为3355MW))的国产机机组，4台锅炉炉全部为为亚临界界压力中中间再热热自然循循环单炉炉膛燃煤煤汽包炉炉，分别别于19985～～19889年建建成投产产。
每台台锅炉配配置两台轴流流式引风风机和送送风机1#、22#、4#炉投产产时配套套设计安安装的SSAF228-118-116-11型引风风机，均均为上海海鼓风机机厂采用用德国TTLT技技术生产产的轴流流式动叶叶可调风风机（参数见表1）3#炉投产时设计安装两台山东电力修造厂与英国詹姆斯豪登公司联合制造的AF1600/2992轴流式动叶可调风机1#、22#炉投产产时配套套设计安安装的送送风机，均均为上海海鼓风机机厂采用用德国TTLT技技术生产产的轴流流式动叶叶可调送送风机（参数见表1）33#、4#炉投产产时配套套设计安安装的送送风机为为山东电电力修造造厂与英国詹詹姆斯豪豪登公司司联合制制造的轴轴流式动动叶可调调送风机由于种种种原因，于于20001年22月266日至66月300日，4#锅炉技技改性大大修时，将将4#炉两台台豪登送送风机拆拆除更换换为上海海鼓风机机厂制造造的轴流流式动叶叶可调送送风机在在20002年22月166日至55月166日， 3#锅炉技技改性大大修时，将将3#炉两台台豪登送送、引风风机拆除除，全部部更换为为上海鼓鼓风机厂厂制造的的轴流式式动叶可可调送、引风机所有改造的风机配用原有电动机，同其它1#、2#锅炉送、引风机电机相同。
收稿日期：2007-12-06 邹城市 273522表1 TLLT风机机特性参参数序号项目引风机送风机备注1风机风量量/（m3/h）96966454894423—2风机风压压/ kkPa3.2993.155送风机不不含消声声器阻力力3风机叶片片调节范范围/（°）-30～～+155-20°°～+200°—4液压缸行行程与直直径336//1000336//1000—5风机轮毂毂内径// mmm1584413344—6风机内径径/ mmm2818823722—7风机叶顶顶间隙// mmm2.8++1.44 2.4++0.66 叶片在关关闭位置置8风机叶片片数/个1616—9风机功率率/ kkW10500750—10风机效率率/%8485—11电机功率率/kW1800010000—12电机转速速/（r//minn）985993—13额定电压压/ VV6000060000—14额定电流流/ AA205113—2存在的的问题（1）随随着发电电机组容容量的不不断提高高，也相相应地提提高了锅锅炉对送送、引风风机的要要求，轴轴流式动动叶可调调风机效效率高、耗电量量低，而且具具有良好好的调节节性能，已已经在大大型锅炉炉上广泛泛被采用用。
风机机主要由由进气室室、机壳壳、轴承承箱、转转子、风风量调节节机构、扩扩压器等等主要部部件组成成4台锅炉炉的送、引引风机投投产初期期运行比比较正常常，经过过近200年的运运行，所所发生的的机械故故障基本本上都遵遵循浴盆盆曲线故故障的规规律（见见图1）图1 浴盆曲线运行年限随机故障早期故障磨耗（2）风风机的转转子属于于风机核核心部件件，主要要是轴承承箱组件件、轮毂毂组件和和液压缸缸控制头头组件的的统称不不论是风风机的工工质、润润滑油出出现问题题还是机机械方面面发生故故障，最最后都将将体现在在转子上上，被迫迫停止风风机运行行进行抢抢修，为为了缩短短抢修时时间，减减少锅炉炉单侧风风机运行行带来的的不经济济和不安安全一一般是直直接将故故障转子子拆下来来更换一一台新转转子风风机的转转子解体体检修工工作量大大，费用用高，工工艺复杂杂通过过图2的的曲线可可以看出出，从投投产以来来转子的的更换数数量在不不断增加加，自从从开展状状态检修修以来，特特别是自自从20002年年开始，逐逐年下降降，20005年年没有更更换一台台转子转转子比较较常见的的故障体体现在以以下方面面 年份图2 投产以来1#～4#炉更换转子及液压缸数量① 风机漏油油：主要要是液压压缸、控控制头和和轴承箱箱密封件件或润滑滑油系统统漏油，通通过图22看出，从投产产以来总总共更换换的500台转子子（液压压缸），根根据笔者者统计有有40%%转子（液液压缸）属属于密封封漏油而而更换解解体的。
由由于受到到技术、试试验等方方面的限限制，风风机的转转子解体体大修工工作只能能返制造造厂，往往往返厂厂解体大大修一次次费用220多万万元为为了节约约费用和和抢修工工期，只只要转子子内部没没有问题题，就只只更换液液压缸、控控制头，从从投产以以来共更更换液压压缸188台②风机振振动：由由于受当当时技术术条件限限制，风风机投产产没有装装设振动动自动测测量装置置，对于于风机振振动参数数的采集集主要靠靠人工利用仪仪器现场场对机壳壳进行实实际测量量引风风机的振振动一般般分为突突发振动动和逐渐渐增大两两种前前者多是是在风机机负荷变变化频繁繁且幅度度较大时时，主要要属于转转子轮毂毂表面积积灰突然然脱落造造成转子子不平衡衡或锅炉炉高负荷荷（近年年来由于于煤质差差锅炉经经常用4套制制粉系统统）运行行情况下下；后者则则主要属属于机械械方面的的异常引引起的振动大大，同时还还会伴有有脉动异异音出现现③风机轴轴承温度度高：引引风机的的轴承箱箱内驱动动端装有有两套轴轴承，即即73440BMMPUAA向心推推力轴承承和NJJ3400EmiiC3滚滚柱轴承承，在非非驱动端端有一套套NU3340EEmiCC3滚柱柱轴承运运行规程程规定引引风机的的轴承温温度≥80℃报警，≥≥1100℃跳闸。
由由于排烟烟温度偏偏高以及及润滑油油温度高高等原因因，导致引引风机轴轴承温度度时常在在78～～86℃℃之间运运行从从投产以以来引风风机有55次是轴轴承温度度高和异异音问题题更换转转子液液压缸、控控制头内内轴承一一般采用用的是国国产轴承承，从投投产以来来更换882台液液压缸，解解体后发发现液压压缸主轴轴的62209轴轴承和控控制头内内调节杆杆的32200轴轴承破碎碎导致调调节套卡卡涩不动动的问题题占500%以上上④引风机机叶片磨磨损：为为了保证证风机效效率，引引风机叶叶片顶部部间隙设设计在22.8++1.44mm范范围内，投投产初期期阶段（119922年以前前）电除除尘器运运行工况况不稳定定效率偏偏低，加加重了引引风机叶叶片的磨磨损由由于烟气气含尘量量高导致致引风机机叶片磨磨损，严严重时沿沿叶片宽宽度磨掉掉1/22，致使引风风机叶片片叶顶间间隙达到到6.22mm以以上一一套新叶叶片只用用一年甚甚至更短短时间（见见表2），特别别是2##炉甲引引风机更更换次数数竟比其它它风机高高一倍以以上表2 投产以以来1##、2#、4#炉引风风机叶片片更换统统计表类别引风机叶叶片更换换时间1#炉甲甲87.44.28889.44.23390.110.22794.55.898.55.155——1#炉乙乙87.44.28890.99.29994.55.898.55.155———2#炉甲甲88.55.13389.55.14490.55.31190.99.22291.112.11692.112.11794.66.23398.55.20099.111.223—————2#炉乙乙88.55.13390.55.31191.55.19994.66.233———4#炉甲甲92.55.15596.66.10002.99.24————4#炉乙乙92.55.15595.11.601.22.199————（3）风风机叶片片漂移：：20002年以以前很少少发生叶叶片漂移移现象，有有时停炉炉检修时时发现叶叶片角度度不一致致，在220033年111月， 3#炉甲引引风机检检修过程程中，进进行内部部检查发发现133#、144#叶片漂漂移（与与其它叶叶片角度度不一致致）。
220044年9月，3#锅炉检检查性大大修时甲甲引风机机解体检检查，进进行叶片片内外角角度校对对发现77个叶片调调节不动动近年年来运行行中经常常发生叶叶片漂移移现象，2005年4月22日夜间停#3炉甲引风机，内部检查发现叶片漂移，其中有3个叶片关闭2006年4月份3#锅炉小修，检查发现3#炉甲引风机有8个叶片角度差5°关不到底，乙引风机也有6个叶片漂移4）引引风机支支撑环裂裂纹：风风机转子子轴承箱箱与风机机机壳的的固定由由轴承箱箱两端的的法兰用用8个螺栓与与机壳的的壳体板板固定1#、2#、4#炉TLLT引风风机投产产初期运运行比较较正常，从从19998年起起，发现现1#炉乙引引风机，2#炉甲引风机机壳振动大并且接近超过规程规定值，发展比较快，吊开引风机上盖，检查发现轴承箱与下部机壳相固定的支撑环焊口出现裂纹，支撑环下部的支撑板和筋板均存在不同程度的开裂1999年3月， 4#炉乙引风机振动振幅132μm，到4月19日停炉后解体发现，该引风机上机壳内推力侧上支撑环与轴承箱口环有明显的摩擦痕迹，承力侧上支撑环与轴承箱口环间隙大，由于振动大下壳体筋板开裂，加强筋板也裂开，壳体筋板虽然多次经过临时挖补焊接，但是不久又多次开裂导致机壳严重变形。
2#炉甲引风机就因为支撑大环、下壳体筋板多次开裂焊补，长期振动大，最后于1999年9月，将2#炉甲引风机整套机壳全部更换3常见故故障原因因分析3.1液液压缸、控控制头和和轴承箱箱漏油3.1..1TLLT轴流流式引、送风风机因其其采用动叶可可调结构构，无形形中增加加了密封封点转转子漏油油主要分分为长期期运行中中漏油和和新更换换的转子子漏油两两个方面面，更换换转子往往往因为为风机漏漏油，但但风机轴轴承还比比较完好好通过图图2可看出投投产以来来更换的的风机转转子数量量投产产初期漏漏油现象象较轻，119955年前后后转子更更换出现现第一次次高峰（见见图2），与与锅炉负负荷高，排排烟温度度高加剧剧了密封封件的老老化有关关锅炉炉排烟温温度高，经经常在1170℃℃运行，最最高时达达2200℃以上（虽虽然有密密封、冷冷却风机机），仍仍然会对对密封件件的使用用寿命有有影响，就就容易出出现漏油油，还曾曾经发生生过引风风机控制制头运行行中漏油油着火的的事故，当然然也与设设备本身身密封件件的质量量有关119988年以后后的第二二次更换换高峰（见见图2），就就是小修修时也因因时间、技技术条件件限制，无无法对整整个转子子解体，运运行中不不能检修修，所以以返厂解解体,并并要求厂厂家对轴轴承骨架架油封以以及各动动静结合合部位的的密封，全全部选用用进口件件，厂家家利用国国产密封封替代进进口密封封件，后后来在监监造时发发现此问问题。
第第三次高高峰则在在20001年以以后，主主要体现现在3##、4#炉技改改更换新新引、送风风机转子子的质量量差有关关在220022年2月月，3#炉技改性性大修更更换安装装了新引引、送风风机后，220022年5月11日12时10分，试试运中发发现3#炉甲送送风机机机壳中分分面向外外大量漏漏油（不不到2hh向油箱箱内补充充约2440kg机油油），被被迫又更更换新转转子220044年3月月25日日，3#炉乙送送风机轴轴承箱漏漏油又被被迫更换换新转子子，到220044年100月14日因因轴承箱箱漏油再再次更换换转子（送送风机转转子一般般可以使使用8年年以上）从从20002年22月3##炉技改性性大修新新风机投投运至220066年6月月底，33#炉甲引风机共共更换两两次转子子，还更更换过两两次液压压缸，而而乙吸风风机也更更换过一一台转子子和一台台液压缸缸3#炉4年年来更换换的9台台转子（液压缸）有5台属于漏油原因虽然当时监造因为种种原因没有及时跟上，风机改造中润滑油系统管路全部更换，而油站的油管道采取灌沙加热方式弯制，在油系统安装完后，没有用高温蒸汽冲洗管路中杂质，油系统管路检修施工过程中，工作人员未用割刀而是用钢锯把管子锯开，管道焊接后一些杂质也会被携带进入油系统损伤密封件。
3.1..2轴承承箱漏油油：密封件件质量差差和老化化引起漏油风风机润滑滑油质不不合格或或恶化，轴轴承杂质质进入油油室损伤伤磨坏密密封件，轴轴承箱骨骨架油封封的压环环外有锁锁紧螺母母，由于于锁紧螺螺母没有有止退装装置，运运行中长长期振动动，锁紧紧螺母松松动，导导致骨架架油封的的压环松松动引起起漏油3.1..3液压压缸和控控制头漏漏油：主要分分为内漏漏和外漏漏内漏漏主要是是活塞及及滑阀密密封件故故障造成成动调卡卡涩与失失灵外外漏则主主要是密密封件老老化引起起输出轴轴、输入入轴透盖盖等密封封漏油油油管道接接头漏油油一是质质量问题题；二是磨磨损造成成20005年44月4日日，100：2003#炉乙引引风机吊吊开上盖盖，检查查发现，控控制头拉拉筋松开开，磨坏坏泻油管管接头漏漏油220055年4月月22日日，233：300停用3#炉甲引引风机，控制头拉筋松开，磨坏泻油管接头漏油以上漏油严重无法消除则只得更换液压缸和控制头3.2 烟气气的含尘尘量及叶叶片的磨磨损引风机叶叶片磨损损轻重除除了与叶叶片制造造工艺、耐耐磨涂层层以及叶叶型等问问题有密密切的关关系外，还与与烟气中中灰尘的的含量过过高以及及烟气量量偏大对对叶片的的磨损都都有极大大的影响响。
19990年22#炉乙引引风机进进口烟气气挡板未未完全开开启运行行3个月月，烟气气流量偏偏向甲侧侧造成叶叶片严重重磨损（见见表2）除了了以上原原因影响响叶片的的寿命外外，笔者者通过对对三期（660000MW机机组）55#、6#锅炉引引风机叶叶片磨损损情况长长期观察察，发现现该引风风机叶片片表面没没有防磨磨涂层，已已经运行行了100年以上上，叶片片磨损轻轻微，经经过仔细细研究分分析，不不但与叶叶型及电电除尘器器效率高高有关，主主要与风风机转速速有关三期引引风机与与一二期期引风机机属于同同一种形形式，同同为166个叶片，三三期引风风机转速速只有7750 r/mmin，比比一二期引引风机转转速低了了近1//5从从图3看看出，自自从19997年年推行点点检制，特特别是220000年开展展状态检检修以来来，检修修、运行行质量和和检修工工艺有了了明显的的提高，引风机叶片寿命可以超过8年以上甚至更长 年份图3 投产以来1#、2#、4#炉引风机叶片（套）数量统计3.3 风机振动动引风机运运行中时时常出现现振动超超出规程程规定值值，被迫迫更换备备用转子子，一般般更换一一台引风风机转子子约需要要72hh，如果果突击加加班抢修修也得448h，特别是工工作环境境恶劣。
由由于更换换过程中中只能单单侧风机机运行，既影响了发电量，还威胁着锅炉的安全运行转子（轴承箱）振动主要分为以下几个方面3.3..1一般般情况下下风机校校对完控控制头同同心度后后将各调调节螺栓栓紧固，为为了防止止控制头头自身质质量下垂垂而引起起抖动，就就利用一一根支撑拉筋筋将控制制头与支支机固定定，支撑撑拉筋的的固定螺螺栓由于于振动松松脱，造造成控制制头同心心度超出出规定范范围控控制头输输入（输输出）轴轴联结柱柱销和弹弹簧钢片片磨损间间隙过大大或断裂裂，控制制头同心心度调节节螺栓松松动等引引风机转转子与机机壳的固固定，由由轴承箱箱两端的的法兰用用8个螺栓与与机壳的的壳体板板固定，螺螺栓松动动加剧了了风机的的振动3.3..2除了了风机轴轴承故障障引起振振动以外外，主要要是由于于液压缸缸和控制制头漏油油导致轮轮毂表面面不均匀匀积灰加加剧，如如果控制制头不漏漏油，则则轮毂表表面积灰灰到一定定厚度就就会局部部脱落同同样造成成引风机机轮毂不不平衡振振动轮轮毂表面面积灰主主要是控控制头室室空间的的密封风风量不能能正常维维持导致致，引风风机的密密封风机机至控制制头室的的通道（即即引风机机的出口口空心静静叶），在在该风道道内布置置有3条进、回回、泻油油管道，在在该风道道出口用用来固定定3条油管管道的一一角钢支支架（特特别是22#炉甲引引风机），该该支架遮遮挡密封封风机通通道出口口1/33面积，影影响出风风，加上上角钢支支架、油油管道及及固定卡卡子等容容易堆积积油灰，又又减少了了通风量量，由于于常年磨磨损引风风机的出出口（空空心）静静叶磨穿穿空气漏漏入烟气气中，以以上问题题都会加加剧轮毂毂表面积积灰造成成风机轮轮毂不平平衡振动动。
3.3..3引风风机转子子轮毂上上装有116个叶片，叶叶片的制制作安装装有着严严格的工工艺要求求，叶片片必须全全面检查查配对编编号，导导致风机机叶片漂漂移的主主要原因因：一是是制造和和复装质质量的影影响，主要是是叶柄与与调节杆杆（曲臂臂）以及及曲臂与与滑块的的锁紧螺螺母改型型后紧力力不足松松动，叶柄772111轴承和和曲臂滑块磨磨损间隙隙过大等等导致叶叶片漂移移；二是运运行工况况的影响响，由于排排烟温度度偏高，致致使转子子内的润润滑脂软软化流淌淌或干结结，加上上叶柄密密封不严严积灰造造成叶片片卡涩等等都会导导致叶片片漂移3.4轴轴承温度度高一是润滑滑油中有有杂质等等润滑不不良；二是轴轴承游隙隙大保持持架磨损损等导致致轴承温温度升高高或传动动机构齿齿轮卡涩涩4台台锅炉引引风机的的油站原原设计安安装的油油冷却器器，在当当地使用用换热量量本身余余量不大大，加上上引风机机冷却水水管道太太细，又又处在厂厂工业水水系统的的末端，由由于长年年运行，油油冷却器器以及冷冷却水管管道结垢垢和淤泥泥等杂质质堵塞，换换热效率率下降，每每次停炉炉后都必必须进行行人工清清洗从从19997年到到20000年先先后改进进了冷却却水系统统，包括括南北向向母管φφ57×4mmm无缝管管及油站站进回水水φ25mmm支管管，将油站冷冷却水管管道加粗粗并更换换。
并且且增加了了一组油油冷却器器，原风风机油站站两台冷冷油器共共用一套套冷却水水管，改改为分别别独立的的两套冷冷却水管管还在在油站的的检修中中将过滤滤器的清清洗列为为质量监监督点进进行验收收通过过改进使使油站油油箱润滑滑油温度度从522℃降至338℃，引风机机轴承温温度一般般能保持持在688℃以下3.5锅锅炉排烟烟温度升升高引风机下下机壳支支撑环开开裂一般般不应经经常发生生，除了了一般人人们所了了解的正正常原因因以外，分分析主要要是锅炉炉排烟温温度升高高：锅炉炉设计排排烟温度度1344℃，由于于种种原原因，排排烟温度度逐年升升高，锅锅炉负荷荷高时，时时常在1170℃℃运行，最最高时达达2200℃以上，与与环境温温差大，特特别是冬冬季11#炉投产产初期引引风机机机壳外设设计安装装有一保保护罩（车车衣），主主要起到到隔音、保保温作用用，所以以对引风风机机壳壳未采取取保温措措施，后后来在检检修工作作中将保保护罩（车车衣）拆拆除，但但是又没没有对引引风机机机壳采取取保温措措施，至至今一直直使机壳壳裸露在在外（33#炉原豪豪登引风风机和三三期TLLT引风风机外壳壳均有保保温层）冷冷却风机机吹进转转子箱体体内的低低温空气气，同样样会加大大机壳支支撑板内内外侧温温差，也也是导致致机壳严严重变形形的一个个原因。
4预防措措施（1） 对于轴轴流通风机的的常见机机械故障障，特别别是引风风机，在在日常维维护和检检修中，应应确保转转动机械械的良好好润滑解解体后发发现润滑滑油中杂杂质最容容易沉积积在控制制头内输输入、输输出轴传传动齿轮轮处造成成卡涩，消消除振动动是防止止漏油的的一项先先决条件件严格格执行给给油脂标标准，定定期进行行油脂化化验，可可以通过过化验油油中机械械杂质含含量判断断劣化趋趋势，特特别是润润滑油系系统检修修中严格格按照工工艺标准准执行 （2）控控制头输输入（输输出）轴轴联结柱柱销和弹弹簧钢片片定期更更换对对控制头头采取有有效的固固定措施施，确保保控制头头的同心心度在规规定范围围内定定期检查查控制头头各密封封，保持持油压减减少泄漏漏液压压缸或控控制头内内部油封封不严密密漏油，不不仅影响响伺服阀阀行程导导致动叶叶开度失失真，会会造成动动叶开关关受限，内内外角度度不同控控制头下下部有33条油管管路接口口，一条条接进油油管，一一条接回回油管，另另一条接接泻油管管3条管管路不要要接反，否否则伺服服机与输输入轴不不动还损损伤密封封件3）提提高检修修工艺质质量，防防止叶片片漂移，保保证风机机轴系中中心在规规程规定定范围以以内。
润润滑不良良则会引引起轴承承故障导导致振动动加剧，根根据笔者者多年对对风机振振动的观观察，发发现通过过分解风风机垂直直、轴向向、水平平3个方向向的振动动，就可可以确定定导致风风机振动动的部件件和原因因4）利利用每次次停炉机机会，及及时清理理轮毂表表面积灰灰，也可可以在风风机上加加装一套套吹灰装装置，运运行中利利用压缩缩空气进进行不停停机清灰灰及时时修复、改改进引风风机密封封、冷却却风机通通道，确确保畅通通无阻5）改改善燃烧烧状况，降降低排烟烟温度，改改善引风风机内部部工作环环境，在在不恢复复车衣的的情况下下，引风风机机壳壳外部加加上一层层保温材材料，减减少内外外部温差差，在保保温层外外加上防防雨铝皮皮。