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1、第13卷(2011年第7期)電力安全技術(shù)安全生產(chǎn)大型變頻電機(jī)斷軸燒瓦原因及處理李植汶(國(guó)投宣城發(fā)電有限責(zé)任公司，安徽宣城242000)〔摘要〕鍋爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)在變頻電機(jī)節(jié)能改造后，雖有效地降低了其在低負(fù)荷調(diào)峰階段的電耗，但卻由于變頻電機(jī)的頻繁使用，產(chǎn)生交變應(yīng)力，引發(fā)風(fēng)機(jī)大軸疲勞失效，導(dǎo)致斷軸燒瓦惡性事故。針對(duì)大軸的疲勞損傷情況，對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了二次改造，徹底解決了變頻電機(jī)使用中存在的問題，取得了良好的效果?！碴P(guān)鍵詞〕變頻電機(jī)；交變應(yīng)力；斷軸燒瓦1引風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)簡(jiǎn)介(2)鍋爐調(diào)整燃燒，總風(fēng)量大于2200t/h時(shí)；(3)運(yùn)行中，發(fā)生煤質(zhì)突變或
2、是斷煤引起總風(fēng)引風(fēng)機(jī)是電廠的三大風(fēng)機(jī)之一，引風(fēng)機(jī)運(yùn)行中量瞬時(shí)變化較大時(shí)。出現(xiàn)的各種問題，會(huì)造成機(jī)組負(fù)荷降低，甚至造成表1給出了變頻器改造后引風(fēng)機(jī)本體和引風(fēng)機(jī)被迫停機(jī)，直接影響電廠的安全生產(chǎn)。宣城電廠采電機(jī)的具體參數(shù)值。用的AN35e6型靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)是成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，每臺(tái)爐配置2臺(tái)表1 變頻器改造后引風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范該型號(hào)風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)變頻改造后的調(diào)節(jié)方式為變頻調(diào)引風(fēng)機(jī)本體引風(fēng)機(jī)電機(jī)型號(hào)：AN35e6節(jié)加靜葉調(diào)節(jié)。型號(hào)：YKK900-10W型式：靜葉可調(diào)軸流式該風(fēng)機(jī)葉輪采用懸臂式連接方式，葉輪通過法風(fēng)量，104m3
3、/h171.81額定功率，kW3300蘭用螺栓連接在短軸上(軸材料為35CrMo)。電機(jī)全壓，Pa5308額定電壓，kV6在風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣箱端，通過帶護(hù)筒的金屬膜片聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速，r/min595額定電流，A387與葉輪相連，以傳遞扭矩；采用雙撓性聯(lián)軸器將電數(shù)量及容量2×50％功率因子0.86效率，％86接線方式Y(jié)型機(jī)和葉輪連接在一起，聯(lián)軸器由2個(gè)半聯(lián)軸器、中調(diào)節(jié)方式靜葉調(diào)節(jié)冷卻方式IC611間加長(zhǎng)軸、中間端節(jié)、連接盤及金屬膜片組成，確葉片調(diào)節(jié)范圍＋30°～－75°轉(zhuǎn)速，r/min596保其牢固性和穩(wěn)定性。葉輪級(jí)數(shù)，級(jí)1環(huán)境溫度，℃403湘潭
4、電機(jī)股份介質(zhì)密度，kg/m0.886制造廠有限公司2設(shè)備存在的問題介質(zhì)溫度，℃125.5軸承潤(rùn)滑方式油脂潤(rùn)滑引風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)自改造后，經(jīng)常發(fā)生軸瓦振制造廠成都電力機(jī)械廠動(dòng)異常升高的現(xiàn)象，軸瓦溫度也隨之升高，嚴(yán)重威脅設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。尤其是作為調(diào)峰機(jī)組，電3振動(dòng)異常的原因力負(fù)荷變化速度快、幅度大，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)軸瓦振動(dòng)幅度經(jīng)常達(dá)到保護(hù)跳閘值。特別是發(fā)生以由于多次發(fā)生風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)軸瓦燒損，最嚴(yán)重下情況時(shí)，對(duì)風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)振動(dòng)的影響更加頻繁、時(shí)發(fā)生引風(fēng)機(jī)電機(jī)軸瓦振動(dòng)達(dá)到17mm/s、軸瓦溫劇烈。度達(dá)130℃、風(fēng)機(jī)主軸斷裂的惡性事故，造成風(fēng)
5、機(jī)(1)機(jī)組負(fù)荷大幅變化，引風(fēng)機(jī)電機(jī)變頻器轉(zhuǎn)長(zhǎng)期停運(yùn)檢修。同時(shí)，鍋爐單風(fēng)煙系統(tǒng)運(yùn)行極大地速由250r/min升至500r/min時(shí)；影響機(jī)組安全，也因機(jī)組被迫降低負(fù)荷而影響發(fā)電11安全生產(chǎn)電力安全技術(shù)第13卷(2011年第7期)任務(wù)的完成。電機(jī)的瞬間，若測(cè)振表的數(shù)值即刻上升到最大值或?yàn)榱藦氐捉鉀Q變頻電機(jī)的軸瓦振動(dòng)異常，專業(yè)迅速下降到零，則屬于電磁振動(dòng)，否則不屬于。通技術(shù)人員將引風(fēng)機(jī)實(shí)際存在的振動(dòng)特征、故障歷史過測(cè)試，振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速的升高而逐漸增大，隨轉(zhuǎn)速的與產(chǎn)生振動(dòng)的一般原因進(jìn)行比較、分析，采取逐個(gè)降低而逐漸下降。因此，引風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)的振
6、動(dòng)不排除的方法，對(duì)故障進(jìn)行診斷。屬于電磁振動(dòng)。(1)對(duì)引風(fēng)機(jī)軸承座動(dòng)剛度進(jìn)行檢測(cè)。由于對(duì)通過以上試驗(yàn)分析得知，技術(shù)改造時(shí)，對(duì)引風(fēng)引風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)進(jìn)行過技術(shù)改造，有可能由于改造機(jī)變頻器的運(yùn)行特性和設(shè)備參數(shù)沒有進(jìn)行足夠的調(diào)改變了其原有的結(jié)構(gòu)剛度。通過檢測(cè)，認(rèn)為動(dòng)態(tài)下研和試驗(yàn)測(cè)量，對(duì)于變頻電機(jī)安裝后的動(dòng)平衡調(diào)整連接部件之間的緊密程度良好、基礎(chǔ)牢固；引風(fēng)機(jī)試驗(yàn)把關(guān)不嚴(yán)，這些均是造成變頻電機(jī)軸瓦振動(dòng)異的轉(zhuǎn)速為595r/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于共振轉(zhuǎn)速；引風(fēng)機(jī)常的原因。為運(yùn)行近2年的設(shè)備，結(jié)構(gòu)剛度不存在問題。因此，引風(fēng)機(jī)軸承座動(dòng)剛度沒有問題，可以排除引風(fēng)機(jī)
7、振4處理措施動(dòng)異常是由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速和基礎(chǔ)不牢引起的。根據(jù)以上分析，確認(rèn)強(qiáng)烈振動(dòng)是由于引風(fēng)機(jī)變(2)對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行氣流激振試驗(yàn)。試驗(yàn)的測(cè)量頻電機(jī)在運(yùn)行工況大幅改變下產(chǎn)生的。于是利用機(jī)結(jié)果表明，引風(fēng)機(jī)振動(dòng)與閥門的開度大小無(wú)關(guān)；喘組檢修期間，對(duì)引風(fēng)機(jī)變頻電機(jī)的金屬部分進(jìn)行全振引起的是高頻振動(dòng)，振動(dòng)方向?yàn)閺较?，而從頻譜面探傷檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，引風(fēng)機(jī)大軸沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向有上看也未發(fā)現(xiàn)高頻振動(dòng)，且引風(fēng)機(jī)的振動(dòng)主要表現(xiàn)明顯的由交變應(yīng)力產(chǎn)生的“麻花狀”裂紋痕跡，見在軸向。因此，引風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常不是由于喘振引起的。圖1～3。(3)盡管變頻器電機(jī)在變負(fù)荷、
8、轉(zhuǎn)速大幅變化由圖2，3可見，軸母材金相組織為鐵素體+期間能夠滿足對(duì)電流快速變化的要求，但是在轉(zhuǎn)速珠光體，未見異常。的大幅變化過程中振動(dòng)異常較為明顯。根據(jù)振動(dòng)現(xiàn)由圖4低倍組織可見，裂紋萌生處焊縫組織為象分析：風(fēng)機(jī)、電機(jī)的軸
