大唐石门发电有限责任公司轴封风机振动、噪音大原因分析及处理措施

　　1PQ―8型轴封风机振动及噪音大原因分析石门电厂2X300MW机组为哈汽生产的N300―16.7―537/537型汽轮机，主机及小机轴封系统用的轴封抽风机采用的是吉林鼓风机厂PQ―8型离心式风机，该型风机技术参数如下：流量：全压：功率：转速：该型风机自投产以来一直存在以下问题：风机振动大，一般振动幅值都在0.07mm以上，运行时间长时振动会大到0.12―0.20mm.风机运行时不但基础有强烈震感，连周围地板都有明显的振动。

　　机组风机运行噪音很大，呈尖叫声、刺耳。

　　轴封风机的马达频繁损坏，叶轮与马达轴拆卸不方便。给检修人员维护及消缺带来很大负担。

　　一台风机基本上连续运行不到一个月就得解体检修一次，为确保机组安全稳定运行，常常通宵达旦地消缺，这样不但花费了大量人力、物力，还对安全生产及机组稳定运行带来很大负面影响。

　　轴封风机振动及噪音大主要有以下几种原因：型风机为卧式、水平安装，悬臂支承，叶轮直接装在电机轴上，进气方式是轴向水平进气。该风机叶轮由不锈钢制成，直径及体积大，重量约150kg左右。马达与叶轮呈水示意图：电机轴叶轮重力F前轴承后轴承平安装，叶轮本身重量将产生一个垂直向下的作用力F，这样机组在运行中，总是产生一个向下的力偶。（见示意图二）机组在运行中，后轴承受到一个向下的径向力，前轴承受到一个向上的径向力。电机轴承处在恶劣的工作环境中，抗振能力差，造成风机振动大。同时轴承的工作寿命也大为缩短，导致电机检修及更换频繁。

　　加工质量差，而该风机的转速高，对叶轮本身质量不平衡要求较高。叶轮本身只要有一点质量不平衡，运行时会产生较大动不平衡，风机振动就会加剧。

　　轴封风机坐落在6.3米钢架水泥基础上，该基础结构单薄，设计刚度不够，运行时基础台板也同时发生强烈的共振，进一步加剧风机的损坏。

　　与系统设计有很大的关系。机组在刚投运的一段时间内，由于PQ―8型离心式风机的外壳为碳钢，停运的风机容易生锈，导致风机的底部排水口堵塞，风机内部水位侵没叶轮，一旦该风机运行时，变成了水轮机，马达的负荷激，叶轮加剧变形，产生更大的质量不平衡。

　　以上几种原因，都会使风机产生强烈振动和刺耳的叫声。

　　2轴封风机的改进过程及实施效果针对风机存在的各种缺陷，大唐石门电厂技术人员根据风机的结构进行了几次改造。在97年的时侯，大唐石门电厂技术人员在轴封风机原有的基础上自行设计、制作、安装了一轴承座及传动轴，进行了次改造。（见示意图三）仍然采用卧式、水平安装，悬臂支承结构，工作原理仍然与PQ一8型风机一样，但叶轮不是直接装在电机轴上，而是装在传动轴上。传动轴通过一对能承受重载荷的410轴承支承，与电机之间通过一对钢性联轴器传递动力。这样改造具有以下几个优点：1、采用重载410弹子盘，在较恶劣环境工作的410轴承代替电机轴承承受负载，延长风机使用寿命，确保风机运行稳定。2、风机马达以风机分开，检修更方便，更具有针对性。通过以上改造，风机的振动有所减小，检修及维护周期明显延长了，风机能在较长的一段时间里稳定运行。在一定程度上减轻了检修及维护工作量，保证了机组安全运行的需要。但机组较长时间运行后，同样的问题继续出现，这种改造还是没有从根本上解决风机振动及噪音。

　　97年轴封风机改造后，进一步提高了机组的安全稳定局面，但这种改造还是没有从根本上解决问题。大唐石门电厂技术人员在现有的改造基础上进一步调研，通过多方的了解及同一些风机生产厂家沟通，设计了一种立式、垂直安装的风机，（见示意图四）联系厂家生产了这种ZJF―300―210型风机来代替现行的PQ―8型风机，于2002年进行第二次改造。

　　3轴封风机ZJF*300*210型与PQ*8型风机分析对比3.1技术、结构性能分析对比ZJF型风机主要技术参数如下：进气该风机为立式、垂直安装，叶轮固定在马达轴上，下方垂直进汽。（见示意图四）叶轮由铝合金制作，直径约900mm，叶轮的厚度约为PQ―8叶轮厚度的一半左右，重量约25kg左右，为PQ―8型风机叶轮重量的六分之一左右。机壳也为不锈钢制作，结构紧凑，轻巧，拆卸简便容易，方便检修，可大大减少检修工期。这些都是它的显著特点。恰巧这些都是PQ―8型风机劣势所在。另外，它还有一个显著的优势，就是该风机所耗功率比PQ―8型少一半，但流量还比PQ―8由于该风机采用立式、垂直安装技术，叶轮质量轻且马达只承受是轴向力，没有弯矩作用在马达的轴上，功率又小，因而作用在轴承上的力比较小，电机轴承完全能承担起这点负载。且该型风机叶轮直径小，重量轻，对不平衡质量不是很敏感，一点质量不平衡对风机振动影响不大，风机运行时振动及噪音当然就很小了，风机能稳定运行的周期相应也就很长了。完全能满足长周期安全稳定运行的需要。

　　3.2经济、效益与改造费用分析ZJF型风机节能、省电效果显著PQ*8型风机功率15kW，ZJF型风机功率7.5kW，比PQ*8型少耗电7.5kW.按机组一年运行5000小时，电费按1千瓦时0.3元计算，ZJF型比PQ*8型一年节约厂用电量37500千瓦时，折算为成本一年可节约开支11250元。节能、降耗及经济效益显著。

　　PQ*8型风机更换机壳需要不少费用PQ*8型风机外壳由普通钢板制成，厚约2.5mm，经过几年运行以后，己严重锈腐，有的地方锈穿。机壳急需更换。如果不改造换型，需将机壳换成不锈钢外壳，更换所需资金约15000元，是一笔不少的费用。

　　3.2.3检修维护费用对比PQ*8型风机由于检修及更换备品频繁，检修维护费用较高。风机功率大，相应旋转力矩也大，叶轮与轴之间的传动键侧面有很大的剪切、挤压力。

　　剪切力较大，键容易变形，造成叶轮卡死在轴上拆不下来，每次检修时只得采取割轴来取出叶轮。一根轴需1000多元，这无形中加了检修成本。再加上更换垫子及轴承的费用，造成检修及维护成本居高不下。一年下来，一台风机平均只按四次计算，费用也超过5000元。

　　ZJF型风机工作平稳可靠，一般三至四年才检修一次，检修时一般也只是给电机轴承加点油或更换轴承，不用花多少成本。因而检修维护费用远远低于PQ*8型风机。

　　购买一台ZJF型风机需30000元，加上改造费用约2000元，共需32000元。PQ*8型检修维护费用11250+15000+5000=31250元。改造一台风机基本上一年就能收回投资。以后每年能创纯效益节能费与检修维护费合计约16250元。因而，从经济角度考虑，也是一个效益明显，是值得投入的一个项目。

　　电机3.3安全性、可靠性评价PQ―8型风机振动及噪音大，故障频繁，一年平均检修次数不少于6次，可靠性差，给安全生产带来十分不利的影响。ZJF型风机振动及噪音小，振动大也不到2丝，运行平稳可靠，基本上没有什么故障，设备工作可靠性好。从而能有效保障安全生产的需要。从安全性、可靠性方面考虑，ZJF型风机同样具有极大的优势，安全效益可观。

　　综合上所述，用ZJF型风机代替PQ―8型无论从经济上、检修维护上，还是安全性、可靠性方面，都具有明显的优势。

　　4结束语从现在ZJF型风机运行情况来看，风机运行稳定可靠，振动和噪音都很小，到目前为止，基本上还没有故障，检修维护工作量大大减少。节省了大量人力，物力。同时该型风机还具有显著的节能降耗效果，且保证了安全生产的需要。这次轴封风机的改造很达到了预期的效果，改造得很成功。

　　对遇到相似问题的兄弟单位具有借鉴作用，值得推广应用。