康寧

（大唐科（kē）技產業集團有限公司，河南信陽　494000）

　　摘　要：文章分析並解決了大唐科技產業集團有限公（gōng）司信陽項目部羅茨風機在運行中電流高前軸承溫度高的問（wèn）題，通過檢查疏通羅茨（cí）風機（jī）出口管線係統，對溫度高前軸承進行重新選（xuǎn）型，徹底（dǐ）解決了（le）羅茨（cí）風機長期存在的問題。

　　關鍵詞（cí）：羅（luó）茨（cí）風機；軸承溫度高；電流高；濕法脫硫；火（huǒ）電廠
　　羅茨風（fēng）機是一種容積式（shì）壓縮風（fēng）機，其核（hé）心（xīn）部（bù）件為（wéi）包括主、從動軸，葉輪和齒輪的轉（zhuǎn）子係統。因其具有結構簡單、風機內腔不需要潤滑油、運轉平穩等優點已被廣泛應用於石（shí）化、電力、冶煉、食品和（hé）汙水處理等諸多領域。羅茨風（fēng）機是電廠濕法脫硫（liú）工藝的關鍵設備之一，火電廠鍋爐係（xì）統采用石灰石-石膏濕法脫硫方式時（shí），大多采用羅茨風機為吸收塔鼓入足量空氣，用以氧化吸收塔漿液內亞硫酸鈣，促使其生成易於後（hòu）處理（lǐ）的二（èr）水硫酸鈣。羅茨風機運行的穩定性直接影響脫硫係統的正常運行以及環保達（dá）標排放（fàng）。大唐科技產業集團有限公司信陽項（xiàng）目部（bù）#4脫硫係統采用長沙鼓風機廠生產的三葉式羅茨風機，型號為ASF300，額定電流為49.4A，軸承在線監測跳閘設定溫度為（wéi）98℃，實際運行中羅茨風機電流為43A，高於其長期正常運行值（30～32A）。冬季時室溫較低，羅茨風機（jī）運（yùn）行狀況良好（室溫5℃時（shí），羅茨風機前軸承在80℃左右），而到了夏季，當（dāng）室溫達到30℃以上時，羅茨風機前軸承隨著室溫上升超過設定跳閘溫度。為避免跳（tiào）閘，機組（zǔ）人員在機殼上加裝噴淋水降溫作為應急處（chù）理措施，但運（yùn）行中衛生（shēng）狀況較差（chà），沒有從（cóng）根本上解決問題。
　　1　解體檢查
　　為了從根本上（shàng）解（jiě）決羅茨風機電流高軸承高溫問題，我們對（duì）其進行（háng）了（le）解體檢查，解體檢查前，我們從風機（jī）本身查找原因（yīn），推（tuī）測可能有以下四種（zhǒng）可（kě）能：（1）風機內部間隙發生變化，葉輪可能與牆板有輕微的（de）摩擦，導致風機出力大、電流高，摩擦生成（chéng）的熱量傳遞至軸承處，導致軸承發熱；（2）軸承自身出（chū）現了問題；（3）軸承與軸（zhóu）以及軸承室的配合出現了較大的間隙配合導致發熱嚴重；（4）軸承室中潤滑油質量較差，無法在軸承高速運行中形成油膜，軸承滾子出現輕微（wēi）幹摩擦導（dǎo）致發熱嚴重。
　　解體後與推測對比如下（xià）：（1）風機內（nèi）部間（jiān）隙（xì）相（xiàng）對於上次檢修後發（fā）生了變化，主動葉輪和前牆板間隙（xì）為0.30mm，小於0.40～0.60mm的裝配要求，前牆板上存（cún）在輕微摩擦痕跡，存在導致軸承（chéng）發熱的可能；（2）解體後的軸承質（zhì）量較好，未（wèi）發現滾子（zǐ）和滾道磨損現象（xiàng），保持架完（wán）好無磨損，排除軸承自身問題原因；（3）軸與軸承內圈配合部位存在嚴（yán）重磨損現象，軸與軸承內圈已（yǐ）成為間隙較大的間隙配合，存在發熱的可能性；（4）軸承（chéng）室中的油（yóu）位較高，將油脂放（fàng）出檢查時發（fā）現油脂顏色較黑，判斷為軸（zhóu）承長期溫度較高（gāo），油脂（zhī）在高溫下易變質，變質（zhì）後的油脂潤滑性能下降，能進一（yī）步引起軸承發熱，形成惡性循（xún）環。對風機葉輪檢查後發現葉輪（lún）狀態良好，未有磨損的痕跡，考慮到（dào）未（wèi）有動平衡機，因（yīn）條件受限，未對其進行動平衡試驗即回裝；對風機齒輪檢查後發現齒輪原材質為20CrMnTi合金鋼，材質較好，在（zài）使用中齒輪未發生磨損以及斷齒現象，未對齒輪進行調（diào）整；軸承室油箱內每個軸承處均有一（yī）個甩油盤，固定在葉輪（lún）末端，隨著（zhe）軸一起旋轉將油甩至軸承上，讓軸承充分潤滑，有兩個（gè）甩油盤發生損壞，采用3mm厚鋼板按照原（yuán）來（lái）甩油盤尺寸重新製作兩個甩油盤；檢查風機（jī）軸承鎖緊螺母止退鎖片，發現已經多次使（shǐ）用，鎖（suǒ）片已經失效，無法起到防止鎖（suǒ）緊螺母鬆脫的功效，為防止（zhǐ）運行（háng）中軸承鎖緊螺母鬆（sōng）脫，更換全部失效止退縮片（piàn）；檢查軸承室油箱殼體冷卻水管路內（nèi）較（jiào）多水（shuǐ）鏽，對其震打後注入稀草酸溶（róng）液，待其充分反應（yīng）後，將草酸倒掉，重新注入清水（shuǐ），清洗幹淨，保證冷卻水環路的暢通。
　　2　初步處理
　　2.1處理（lǐ）方案
　　對軸磨損處進行噴（pēn）塗處理，噴塗後軸承內圈（quān）與軸為0.02mm緊力的緊配（pèi）合，軸承雖然無損壞，但從長期（qī）運行方麵考慮，仍然更換了FAG廠家C0間隙22224軸（zhóu）承兩套，NU324軸承兩套，軸承室內部（bù）油脂（zhī）進行了重新（xīn）更換，軸承箱骨架油封在經受長期（qī）高溫後，存在老化現象（xiàng），全部更換為（wéi）氟橡膠（jiāo）材質，保證運行（háng）中不發生潤滑油滲漏，羅茨風機內部間隙進行（háng）了重新調整，測量部（bù）位（wèi）如圖1，a1是從動輪葉（yè）輪與前牆板間隙，a2是主動輪葉輪與（yǔ）前牆板間隙，b1是（shì）從動輪葉輪與後牆（qiáng）板間隙，b2是主動輪葉輪與（yǔ）後（hòu）牆板間隙，c1是主動輪葉（yè）輪與殼（ké）體間隙，c2是從（cóng）動輪葉輪與殼體間隙，d1是主動輪為動力輪時葉輪（lún）之間間隙，d2是從動（dòng）輪為動力（lì）輪時葉（yè）輪之間間隙，調整後參數見表1，符（fú）合羅茨風機出廠使用說明（míng）書要（yào）求（qiú）標準。

　　d1：主動輪為動力輪時（shí）的測量值；d2：從動輪（lún）為動力輪時的測（cè）量值。羅茨風機（jī）裝配完畢後，我們（men）對（duì）風機（jī）進行中心找正（zhèng），考慮（lǜ）到風機（jī）運行中葉輪及軸（zhóu）溫度較高，風機（jī）熱膨脹相對於電機要大，風機較之於電機要略低，同時為上張口，兼顧到電機的轉速為980r/min，找（zhǎo）正（zhèng）結果需要將徑向與軸向誤差（chà）控製在0.10mm內，本次（cì）中心找正百分表（biǎo）架裝（zhuāng）在羅（luó）茨風機（jī）上，Z終找正結果：風（fēng）機較之於電機（jī）徑向偏差為0.05mm，風機低於電機，軸向誤差為0.07mm，為上張口，符合找正要求。
　　2.2試運結果
　　對風機進行送（sòng）電試運行，在運行中風機的電（diàn）流和前軸承溫度曲線（xiàn）如圖2。室溫為（wéi）20℃情況下（xià），風機前軸承溫度上升較快，電流（liú）仍然較大，未等前軸承溫度上升至跳閘溫度（dù）98℃時，及時（shí）安排風（fēng）機進（jìn）行停運。風機在本次檢修後與檢修前相差不大，檢修中（zhōng）所做調整未起到明顯效果。
　　3　再次處理
　　3.1製定檢修方案
　　由於在初步檢修中未查找到風機運行中存在問題的根本原因，計劃從如下兩方麵考（kǎo）慮：（1）風機（jī）前軸承為22224軸承兩套，本次安裝軸承遊隙為C0係列（liè），考慮（lǜ）到前軸承發熱嚴重，將兩套前軸承更換為遊隙為C3係列的FAG軸承；（2）風機內部間隙（xì）正常情況下，風機前軸承溫度以及電流依（yī）然高，對風機進出口管線進（jìn）行排查，羅茨風機出入口管線有可能堵塞或者出（chū）口門存在不能全開的現象，若出（chū）口管線堵塞將導致風機出力壓力增大，出（chū）口溫度高，進而導（dǎo）致電流高，軸承溫度高。

　　3.2處理（lǐ）過程
　　羅茨風機出口母（mǔ）管後分為四根支管進入脫硫吸收塔（tǎ）內，因出口風（fēng）溫（wēn）度較高，在風機出口每（měi）根支管上加裝氧化風減濕水，在對每根支管進行拆開檢查時，發現分叉處堵（dǔ）塞較多垢狀物，其中（zhōng）一根支管已經接（jiē）近於完全堵死，將管（guǎn）道內堵塞物清理（lǐ）幹淨，同時將垢狀物進行化驗，其中亞硫（liú）酸（suān）鈣成分為（wéi）0.7%，二（èr）水硫酸鈣成分為8.38%，其餘成分為（wéi）碳酸鈣與碳酸鎂（měi），排除了（le）脫硫（liú）吸收塔內硫酸鈣漿液倒吸至出口風管道內的可能，此處所結垢狀物大多為（wéi）加濕水受熱後析出的水垢。脫（tuō）硫係統用水有兩（liǎng）路來源：一路是廠內循環工藝水；一路是從水源地來的單向（xiàng）工業水。工藝水在不斷循環過程（chéng）中，水中離子（zǐ）濃度偏高（gāo），水中（zhōng）碳酸氫根離子在受到氧化風機出口管道高於70℃的風溫作用下，加速轉化成碳酸（suān）根離子（zǐ），結垢板結，堵塞管道。本次檢修對氧化風機出（chū）口管線加濕水進行（háng）改造，將原取自工藝水的（de）加濕水改為從工業水取水，提高水質，同時也對減溫加濕水霧化噴（pēn）嘴進行更換，從空心錐型噴嘴更換（huàn）為（wéi）螺旋錐（zhuī）型（xíng），將噴出水霧更（gèng）好地霧（wù）化，減小霧化後霧滴的直徑，增大了霧（wù）滴與熱空氣（qì）反應麵積（jī），能夠更好地起到（dào）降溫作用的同（tóng）時也能減少（shǎo）水垢（gòu）的生成。將風機前軸承（chéng）更換為遊隙為C3係列的22224軸（zhóu）承兩套，加大遊隙軸承，滾（gǔn）子與滾道間隙（xì）相對較大，在運行中受熱膨脹後，減小軸承（chéng）滾子和滾道的發熱量。風機內部間隙又重（chóng）新進（jìn）行了調整，調整後的（de）數據與上次調整後的數據相同（圖（tú）1及表1），回裝完（wán）畢後，進行找正，找（zhǎo）正後的數據為風機徑向低於電機0.05mm，軸向為上張口，誤差為0.06mm，符合找正要求。

　　3.3試運行結果（guǒ）
　　送電後，在室溫為25℃情況（kuàng）下，再次（cì）試運行，運行中數據曲線如圖3。

　　第二次處理後，在室溫為（wéi）25℃情況下（xià），風機穩定運行中前軸承溫度不高於72℃，較之於原來下降大於20℃；電流（liú）也由原來的（de）43A左右下降至31A，下（xià）降12A左右，既保證了機組的穩定運行，同時也相（xiàng）對於檢修之前更節能經（jīng）濟。羅茨風機作為容積式風機（jī），羅茨風機的流（liú）量幾乎（hū）不隨壓力而變化，應盡（jìn）量避免風機（jī）出口管線堵塞（sāi）以及出口閥門不能（néng）全開等工作狀態，吸（xī）收塔液位每提高1m，氧化風機出口壓力（lì）增加10kPa左右，出口風溫升高10℃左右，至此已查找到本次羅（luó）茨（cí）風機前軸承溫度高電流高原因：風機出口管線堵塞導致出口壓力增加，風（fēng）機出力增大（dà），風機出力增大後電流隨（suí）之上（shàng）升，同時出（chū）口管線溫度（dù）升高（gāo）後高溫氣體將熱量傳至葉輪部（bù）位，葉輪將熱量通過傳動軸傳（chuán）至前軸承處；在對出口管線進行疏通後，一切（qiē）數（shù）據均恢複正常。
　　4　結語
　　羅（luó）茨風機（jī）在運行一個周期後停機檢查時，對風（fēng）機內部進行檢查是設備管理人員必不可少的一項工作，但對於風機進出口管線係統的檢查，大多處於疏於管理的狀態，容易導致管線內部結垢而未得到及時清理。通過提高（gāo）出口風溫減溫水水質以及（jí）霧化效果（guǒ），可（kě）以（yǐ）在一定程（chéng）度上（shàng）減少水垢生成；定期對出（chū）口管線進行檢查，保證出（chū）口（kǒu）管線的暢通，才能保證風機正常運行。
　　參考文獻
　　[1]蘇春模.羅（luó）茨風機及其使用[M].長沙：中南大學出版社，1999.
　　[2]機械設計製圖手冊編（biān）寫組.機械設計製圖（tú）手（shǒu）冊[M].上海（hǎi）：同濟大學（xué）出版社，1991.
　　[3]王海波.風機維修手冊[M].北京：化學工業出版社，2010.
　　[4]中國機械工程學會設備（bèi）與維修工程分會.風機及係統運行與維修問答[M].北京：機械工業出版社，2005.

來源：《中國高新技術企業》2016年第2期（qī）