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1PQ―8型軸封風(fēng)機振動及噪音大原因分析石門電廠2X300MW機組為哈汽生產(chǎn)的N300―16.7―537/537型汽輪機，主機及小機軸封系統(tǒng)用的軸封抽風(fēng)機采用的是吉林鼓風(fēng)機廠PQ―8型離心式風(fēng)機，該型風(fēng)機技術(shù)參數(shù)如下：流量：全壓：功率：轉(zhuǎn)速：該型風(fēng)機自投產(chǎn)以來一直存在以下問題：風(fēng)機振動大，一般振動幅值都在0.07mm以上，運行時間長時振動會大到0.12―0.20mm.風(fēng)機運行時不但基礎(chǔ)有強烈震感，連周圍地板都有明顯的振動。

　　機組風(fēng)機運行噪音很大，呈尖叫聲、刺耳。

　　軸封風(fēng)機的馬達頻繁損壞，葉輪與馬達軸拆卸不方便。給檢修人員維護及消缺帶來很大負擔(dān)。

　　一臺風(fēng)機基本上連續(xù)運行不到一個月就得解體檢修一次，為確保機組安全穩(wěn)定運行，常常通宵達旦地消缺，這樣不但花費了大量人力、物力，還對安全生產(chǎn)及機組穩(wěn)定運行帶來很大負面影響。

　　軸封風(fēng)機振動及噪音大主要有以下幾種原因：型風(fēng)機為臥式、水平安裝，懸臂支承，葉輪直接裝在電機軸上，進氣方式是軸向水平進氣。該風(fēng)機葉輪由不銹鋼制成，直徑及體積大，重量約150kg左右。馬達與葉輪呈水示意圖：電機軸葉輪重力F前軸承后軸承平安裝，葉輪本身重量將產(chǎn)生一個垂直向下的作用力F，這樣機組在運行中，總是產(chǎn)生一個向下的力偶。（見示意圖二）機組在運行中，后軸承受到一個向下的徑向力，前軸承受到一個向上的徑向力。電機軸承處在惡劣的工作環(huán)境中，抗振能力差，造成風(fēng)機振動大。同時軸承的工作壽命也大為縮短，導(dǎo)致電機檢修及更換頻繁。

　　加工質(zhì)量差，而該風(fēng)機的轉(zhuǎn)速高，對葉輪本身質(zhì)量不平衡要求較高。葉輪本身只要有一點質(zhì)量不平衡，運行時會產(chǎn)生較大動不平衡，風(fēng)機振動就會加劇。

　　軸封風(fēng)機坐落在6.3米鋼架水泥基礎(chǔ)上，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單薄，設(shè)計剛度不夠，運行時基礎(chǔ)臺板也同時發(fā)生強烈的共振，進一步加劇風(fēng)機的損壞。

　　與系統(tǒng)設(shè)計有很大的關(guān)系。機組在剛投運的一段時間內(nèi)，由于PQ―8型離心式風(fēng)機的外殼為碳鋼，停運的風(fēng)機容易生銹，導(dǎo)致風(fēng)機的底部排水口堵塞，風(fēng)機內(nèi)部水位侵沒葉輪，一旦該風(fēng)機運行時，變成了水輪機，馬達的負荷激，葉輪加劇變形，產(chǎn)生更大的質(zhì)量不平衡。

　　以上幾種原因，都會使風(fēng)機產(chǎn)生強烈振動和刺耳的叫聲。

　　2軸封風(fēng)機的改進過程及實施效果針對風(fēng)機存在的各種缺陷，大唐石門電廠技術(shù)人員根據(jù)風(fēng)機的結(jié)構(gòu)進行了幾次改造。在97年的時侯，大唐石門電廠技術(shù)人員在軸封風(fēng)機原有的基礎(chǔ)上自行設(shè)計、制作、安裝了一軸承座及傳動軸，進行了第一次改造。（見示意圖三）仍然采用臥式、水平安裝，懸臂支承結(jié)構(gòu)，工作原理仍然與PQ一8型風(fēng)機一樣，但葉輪不是直接裝在電機軸上，而是裝在傳動軸上。傳動軸通過一對能承受重載荷的410軸承支承，與電機之間通過一對鋼性聯(lián)軸器傳遞動力。這樣改造具有以下幾個優(yōu)點：1、采用重載410彈子盤，在較惡劣環(huán)境工作的410軸承代替電機軸承承受負載，延長風(fēng)機使用壽命，確保風(fēng)機運行穩(wěn)定。2、風(fēng)機馬達以風(fēng)機分開，檢修更方便，更具有針對性。通過以上改造，風(fēng)機的振動有所減小，檢修及維護周期明顯延長了，風(fēng)機能在較長的一段時間里穩(wěn)定運行。在一定程度上減輕了檢修及維護工作量，保證了機組安全運行的需要。但機組較長時間運行后，同樣的問題繼續(xù)出現(xiàn)，這種改造還是沒有從根本上解決風(fēng)機振動及噪音。

　　97年軸封風(fēng)機改造后，進一步提高了機組的安全穩(wěn)定局面，但這種改造還是沒有從根本上解決問題。大唐石門電廠技術(shù)人員在現(xiàn)有的改造基礎(chǔ)上進一步調(diào)研，通過多方的了解及同一些風(fēng)機生產(chǎn)廠家溝通，設(shè)計了一種立式、垂直安裝的風(fēng)機，（見示意圖四）聯(lián)系廠家生產(chǎn)了這種ZJF―300―210型風(fēng)機來代替現(xiàn)行的PQ―8型風(fēng)機，于2002年進行第二次改造。

　　3軸封風(fēng)機ZJF*300*210型與PQ*8型風(fēng)機分析對比3.1技術(shù)、結(jié)構(gòu)性能分析對比ZJF型風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù)如下：進氣該風(fēng)機為立式、垂直安裝，葉輪固定在馬達軸上，下方垂直進汽。（見示意圖四）葉輪由鋁合金制作，直徑約900mm，葉輪的厚度約為PQ―8葉輪厚度的一半左右，重量約25kg左右，為PQ―8型風(fēng)機葉輪重量的六分之一左右。機殼也為不銹鋼制作，結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧，拆卸簡便容易，方便檢修，可大大減少檢修工期。這些都是它的顯著特點。恰巧這些都是PQ―8型風(fēng)機劣勢所在。另外，它還有一個顯著的優(yōu)勢，就是該風(fēng)機所耗功率比PQ―8型少一半，但流量還比PQ―8由于該風(fēng)機采用立式、垂直安裝技術(shù)，葉輪質(zhì)量輕且馬達只承受是軸向力，沒有彎矩作用在馬達的軸上，功率又小，因而作用在軸承上的力比較小，電機軸承完全能承擔(dān)起這點負載。且該型風(fēng)機葉輪直徑小，重量輕，對不平衡質(zhì)量不是很敏感，一點質(zhì)量不平衡對風(fēng)機振動影響不大，風(fēng)機運行時振動及噪音當(dāng)然就很小了，風(fēng)機能穩(wěn)定運行的周期相應(yīng)也就很長了。完全能滿足長周期安全穩(wěn)定運行的需要。

　　3.2經(jīng)濟、效益與改造費用分析ZJF型風(fēng)機節(jié)能、省電效果顯著PQ*8型風(fēng)機功率15kW，ZJF型風(fēng)機功率7.5kW，比PQ*8型少耗電7.5kW.按機組一年運行5000小時，電費按1千瓦時0.3元計算，ZJF型比PQ*8型一年節(jié)約廠用電量37500千瓦時，折算為成本一年可節(jié)約開支11250元。節(jié)能、降耗及經(jīng)濟效益顯著。

　　PQ*8型風(fēng)機更換機殼需要不少費用PQ*8型風(fēng)機外殼由普通鋼板制成，厚約2.5mm，經(jīng)過幾年運行以后，己嚴重銹腐，有的地方銹穿。機殼急需更換。如果不改造換型，需將機殼換成不銹鋼外殼，更換所需資金約15000元，是一筆不少的費用。

　　3.2.3檢修維護費用對比PQ*8型風(fēng)機由于檢修及更換備品頻繁，檢修維護費用較高。風(fēng)機功率大，相應(yīng)旋轉(zhuǎn)力矩也大，葉輪與軸之間的傳動鍵側(cè)面有很大的剪切、擠壓力。

　　剪切力較大，鍵容易變形，造成葉輪卡死在軸上拆不下來，每次檢修時只得采取割軸來取出葉輪。一根軸需1000多元，這無形中加了檢修成本。再加上更換墊子及軸承的費用，造成檢修及維護成本居高不下。一年下來，一臺風(fēng)機平均只按四次計算，費用也超過5000元。

　　ZJF型風(fēng)機工作平穩(wěn)可靠，一般三至四年才檢修一次，檢修時一般也只是給電機軸承加點油或更換軸承，不用花多少成本。因而檢修維護費用遠遠低于PQ*8型風(fēng)機。

　　購買一臺ZJF型風(fēng)機需30000元，加上改造費用約2000元，共需32000元。PQ*8型檢修維護費用11250+15000+5000=31250元。改造一臺風(fēng)機基本上一年就能收回投資。以后每年能創(chuàng)純效益節(jié)能費與檢修維護費合計約16250元。因而，從經(jīng)濟角度考慮，也是一個效益明顯，是值得投入的一個項目。

　　電機3.3安全性、可靠性評價PQ―8型風(fēng)機振動及噪音大，故障頻繁，一年平均檢修次數(shù)不少于6次，可靠性差，給安全生產(chǎn)帶來十分不利的影響。ZJF型風(fēng)機振動及噪音小，振動最大也不到2絲，運行平穩(wěn)可靠，基本上沒有什么故障，設(shè)備工作可靠性好。從而能有效保障安全生產(chǎn)的需要。從安全性、可靠性方面考慮，ZJF型風(fēng)機同樣具有極大的優(yōu)勢，安全效益可觀。

　　綜合上所述，用ZJF型風(fēng)機代替PQ―8型無論從經(jīng)濟上、檢修維護上，還是安全性、可靠性方面，都具有明顯的優(yōu)勢。

　　4結(jié)束語從現(xiàn)在ZJF型風(fēng)機運行情況來看，風(fēng)機運行穩(wěn)定可靠，振動和噪音都很小，到目前為止，基本上還沒有故障，檢修維護工作量大大減少。節(jié)省了大量人力，物力。同時該型風(fēng)機還具有顯著的節(jié)能降耗效果，且保證了安全生產(chǎn)的需要。這次軸封風(fēng)機的改造很達到了預(yù)期的效果，改造得很成功。