电厂引风机基础共振问题探讨论文_杨攀登

(国华太仓发电有限公司 江苏省太仓市 215433)

摘要:本文先对电厂引风机基础共振的危害进行简析,然后在控制振动源、科学规划结构以及选择合适基础形式等相关方面,详细分析和阐述电厂引风机基础共振问题的处理。

关键词:电厂;引风机;基础共振

在电厂运行过程中,引风机是十分重要的一个设备,此设备能够经过叶轮转动产生负压,在系统抽取空气,通常是安装在锅炉的尾端,将其用于抽取炉膛中的热烟气。电厂在生产运行时,这些大型设备也高速运转,在运转中机器因为本身基础频率接近设备转动频率而发生共振,并且还会因为附近设备基础的振动而出现共振现象。而此现象会对电厂相关设备形成影响,进而降低电厂生产效率。因此,对电厂引风机基础共振进行分析有一定现实意义。

一、电厂引风机概述分析

引风机是通过叶轮转动产生负压,进而从系统(设备)抽取空气的一种设备,一般安装在锅炉尾端,用于抽取炉膛内的热烟气。日常生活中,通常将通风机按正、负压使用方式不同分为引风机(负压使用)和鼓风机(正压使用)。引风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却;锅炉和工业炉窑的通风和引风;空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风;谷物的烘干和选送;风洞风源和气垫船的充气和推进等。引风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只是由于气体流速较低,压力变化不大,一般不需要考虑气体比容的变化,即把气体作为不可压缩流体处理。

火力发电厂引风机的振动问题是很复杂的,但只要掌握各种振动的原因和基本特征,加上在平时工作中多积累经验,就能迅速和准确地判断引风机振动故障的根源所在,进而采取有效的措施,提高引风机在火力发电中的安全可靠性。引风机是一种将原动机的机械能转化为输送气体、给予气体能量的机械,它是火力发电厂中不可少的机械设备。在火力发电厂的实际运行中,引风机由于运行条件比较恶劣,发生故障率较高,特别是引风机的振动是一类对生产和运行产生很大影响的故障。一方面振动故障的诊断比较复杂,处理时间也比较长;另一方面振动故障一旦发生并酿成事故,所造成的影响和后果是十分严重的。

二、电厂引风机基础共振的危害

在电厂锅炉结构中,引风机是十分重要的设备之一,此设备依靠电动机输入的机械能,在提升气体压力的同时,做好气体的排送工作。电厂热循环过程中,引风机装置在锅炉烟道除尘器和烟囱之间,用于把烟气吸入到炉膛,并且将其排入到烟囱。在当前,一些大中型电厂的引风机一般都使用精叶可调或是动叶可调轴流式风机,引风机占地面积也相对较大,其安装如图1。在引风机工作时,风机叶片旋转会产生很大的提升力,进行烟气排送。而在此过程中,会导致引风机振动问题,进而产生基础共振现象。

引风机基础在不断振动中,极容易导致设备结构构件处于疲劳状态中,超出一定程度就会直接对构件形成破坏。振动的同时会让动力设备承担的平衡力发生变化,其他感应力也会影响到设备的动态平衡。而一些电厂结构厂房结构或是设备胚胎设施会出现损坏与寿命减少,从而影响电厂正常生产。共振程度大还会导致基础出现下沉,墙体结构存在开裂等问题。引风机的基础共振还牵涉到周围的设备,导致电厂其他一些设备受损。此外,引风机基础共振还会影响到电厂工作人员的身心健康。长时间振动不但会影响人员的工作环境,还会对工作人员的情绪形成影响,产生一些心理上的伤害。通常情况之下,产生车间的噪音要求与人们能够承受的噪音和振动程度有一定标准的。若是超出了此范围,则工作人员难免会出现心理不适的现象,从而影响到工作效率。

三、电厂引风机基础共振问题处理

(1)在源头上控制振动

为了有效处理引风机基础共振问题,电厂需要在振动源上入手,控制振动输出。控制引风机振动输出的措施主要体现在两个方面,其一是逐渐提升结构刚度,在精密设备允许振动范围中,要对设备周围动力做分析,要对部分梁、柱面加固处理,合理提升稳定性与抗震能力。此外,对于引风机还可以适当增加一些斜撑,缩短跨度,加强大质量惯性作用。这样能够有效控制振动输出,缩小振动范围;其二是要提升地基基础的刚度与整体性,加强地基刚度能降低地基振动程度,提升设备整体性也可以提升地基稳定性。

(2)科学规划结构

在前期电厂生产运行车间的设计与规划中,就需要提前考虑好引风机这类动力设备的基础共振问题。在实际工作中,要合理放置引风机,尽量远离电厂中一些精密度比较高的设备。振动设备可以对称放置,这样能够经过对称分布的方式抵消部分振动效果。在初期规划设计中,要让引风机振动效果与结构刚度稳定性一致。要想降低振动,减轻振动对结构的影响,在规划厂房的时候就尽量在设备下布梁,要充分使用伸缩缝与楼梯间间隔的隔振作用。使用这种外部环境控制的方式,减轻引风机基础共振频率,降低对设备的磨损和消耗,保障电厂生产的顺利进行。

图1

(3)选择合适基础形式

引风机基础是动力设备传播振动的关键媒介,所以在实际工作中选择合适的基础形式十分重要。不管是那种基础形式,都要与引风机实际情况结合,但是还需要考虑到成本、设备工作能力以及基础稳定性等方面的问题。此外,若是引风机基础框架比较高,则可以依据实际情况,尽可能使用支柱低调频设备基础,这种基础形式能控制设备振动程度。引风机基础选型还可以选钢结构当做基础材料,很多时候钢结构要比钢筋混凝土防振性能好很多。

(4)实施必要防振措施

若是振动源振动效果太强,或是振动无法避免的时候,就需采取相关的防振措施。在实际工作中,可以在引风机周围设置一些防振沟,这样能够经过隔断传播媒介控制振动频率。经过设置防振沟,还能够有效降低高频率振动影响,对基础共振有着极强的削弱性。还可以使用橡胶减振垫块,或者是胶制的减振器等隔离振动输入,以此来隔开引风机与支承结构的接触,或者是添加一些振动吸收材料来实现减振目标。

四、结束语

引风机是电厂的重要设备,这种大型的动力设备,在工作运行时会产生基础共振,会对设备造成很大的磨损和消耗。同时还会影响到电厂工作人员的身心健康,这对于电厂的运行和生产都是极为不利的。为了能够减轻基础共振,需要控制好振动源,对机械设备的布局进行合理有效的规划,选择合适的基础形式,并且要采取一定的防振措施,以此延长设备使用寿命,加强大型设备的各项性能,促使电厂的稳定发展。

参考文献

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论文作者:杨攀登

论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期

论文发表时间:2020/3/16

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