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动叶可调轴流式风机叶片断裂的原因分析

导读:  大型轴流引风机是火力发电厂的主要辅机,它的安全可靠性直接关系到电厂的安全经济运行。广州珠江电厂(4×300 MW)国产汽轮发电机组的每台锅炉蒸发量为1 021 t/h,配有ASN-2880/1600型动叶可调轴流式引风机。

  摘要:广州珠江电厂ASN-2880/1600型动叶可调轴流式引风机多次出现断叶片事故,严重影响了电厂的安全经济运行。针对这个问题做了多项试验研究,根据试验结果,综合分析发生动叶片断裂的原因,并提出防止该型风机断叶片的改进对策。改进后的引风机安全运行水平大大提高,没有出现过叶片断裂事故。

  大型轴流引风机是火力发电厂的主要辅机,它的安全可靠性直接关系到电厂的安全经济运行。广州珠江电厂(4×300 MW)国产汽轮发电机组的每台锅炉蒸发量为1 021 t/h,配有ASN-2880/1600型动叶可调轴流式引风机。1993年4月4台机组相继投产以来,多次发生引风机叶片断裂事故,给电厂的安全生产和经济运行造成了极大的威胁和损失,为此,就引风机叶片断裂原因进行分析。

  1 引风机设备概况

  ASN-2880/1600型轴流式引风机的作用是将锅炉炉膛中燃烧所产生的烟气吸出,通过烟囱排至大气。每台锅炉配备2台ASN-2880/1600型引风机,其叶轮直径为2 880 mm,轮毂直径为1 600mm,设计叶片材料是ZL402铸铝合金,牌号为ZA1Zn6 Mg,叶片头部设有可更换的不锈钢(1Cr18Ni9Ti)耐磨鼻,叶片表面镀硬铬,用于防磨。动叶角度的调节是由风机外部的伺服马达带动调节驱动装置,经调节拉叉使液压机构动作,推动轮毂内的调节盘做轴向移动来传动叶片。

  2 叶片断裂损坏的主要情况

  从1994年2月1日1号炉A引风机在运行中发生叶片全断开始,至2001年6月止,珠江电厂先后共发生11次引风机叶片全断事故,累计停机时间达1 317 h;9次停机检查,发现叶片根部6个螺栓的连接筋有裂纹或出现螺栓松动、断裂情况,累计停机时间114 h。

  2.1 引风机叶片全断情况

  在全厂引风机叶片全断的情况中,1号炉A引风机共占了8次(其中1997年以前7次,1998年1次),3号炉B引风机占1次,4号炉A引风机占2次,2号炉引风机从未发现过断叶片事故。叶片全断前的运行工况中,引风机轴振值有的在30~50μm之间;引风机轴振值有的在正常范围;有的还发生在机组变负荷工况下,引风机振动突变,发出巨响并跳机。

  引风机叶片全断的主要特征是:26片动叶全部折断,部份平衡锤断裂;轴承箱地脚螺栓断裂,严重的有调节油缸、旋转油封损坏,主体风筒和风箱导叶变形。

  2.3 叶片裂纹损坏情况

  在停机检查中,发现4号炉A、B引风机占了6次之多,2~3号炉B引风机各占一次。停机前,风机轴振值在50~75μm之间,只有一次轴振是正常的,叶片断裂主要发生在叶片根部底盘,并贯串3个螺丝裂开。

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