吳仕奎

（瀘州市興瀘環(huán)保發(fā)展有限公司，瀘州 646300）

1 現(xiàn)場動平衡技術的介紹

轉子動不平衡是轉動機械的一種常見故障，它會引起設備軸承、轉子或者其他部件壽命縮短或者損壞。而動平衡常用于處理轉機轉子動不平衡，例如，汽輪機轉子、離心泵轉子及風機轉子在動平衡機上進行動平衡校正，以校正轉子的動不平衡量[1]。但是，現(xiàn)場動平衡是指讓轉機在實際安裝條件和運行狀態(tài)下，對設備展開振動測量分析并通過配重手段以消除轉機轉子動不平衡。其效果遠遠好于離線動平衡，減小工作量，且不破壞原始安裝精度，是解決動不平衡的不二選擇[2]。

垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)由于其生產(chǎn)環(huán)境的特點，煙塵重、腐蝕大，設備轉子出現(xiàn)動不平衡的可能性很大，近年來現(xiàn)場動平衡技術逐漸在垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)中推廣。該技術具有以下優(yōu)勢：二者工況不同，現(xiàn)場動平衡是在實際安裝條件和運行狀態(tài)進行的，精度更高，效果更好；現(xiàn)場動平衡無需外送，可以避免拆裝損傷及運輸風險，維持原始安裝精度；提高轉子平衡精度。

2 現(xiàn)場動平衡實例介紹

現(xiàn)以某廠鍋爐引風機為例，介紹現(xiàn)場動平衡技術的運用。

2.1 設備工況介紹

垃圾焚燒爐引風機組由變頻電機、風機串聯(lián)組成，用彈性聯(lián)軸器聯(lián)結，共用一個臺板。其作用：垃圾焚燒爐的高溫煙氣經(jīng)過余熱鍋爐，余熱鍋爐回收高溫煙氣熱量，后煙氣經(jīng)過煙氣凈化處理系統(tǒng)由引風機加壓，然后通過煙囪排放到大氣中，同時維持爐膛負壓運行。經(jīng)過多年的運行，機組的振動技術指標逐漸劣化，無法滿足現(xiàn)場運行要求。其振動在軸承座水平方向接近180 μm。不同的轉速下，振動差異大，但垂直方向沒什么差別。

2.2 不平衡診斷

初步判斷振動來源于引風機，轉速下降，振動也下降。風機運行至今未做過動平衡，且檢修時轉子清掃不徹底，轉子不平衡可能性大[3-4]。用振動在三個測點每小時測一組振動數(shù)據(jù)，通過分析振動數(shù)據(jù)，筆者發(fā)現(xiàn)，三個測點的振動都存在很大的波，振動趨勢如圖1所示。振動數(shù)據(jù)特點為：振動幅值最大為平均值2倍左右；振動幅值最小約為均值的1/2。

圖1 引風機振動趨勢

外送引風機轉子做動平衡要經(jīng)過拆裝、運輸和回裝等步驟，且需承擔其中的風險。而引風機為系統(tǒng)關鍵設備，引風機停運即整個垃圾焚燒系統(tǒng)停運，這是不可接受的。該公司特請西南交通大學技術人員來現(xiàn)場做引風機組的振動故障分析和后續(xù)現(xiàn)場動平衡工作。其對機組的振動狀態(tài)進行評估，振動數(shù)據(jù)如表1、表2所示。

表1 引風機組整機振動數(shù)據(jù)（引風機，800 r/min）

表2 引風機組整機振動數(shù)據(jù)（電機，800 r/min）

表2數(shù)據(jù)表明，工頻振動在風機振動頻譜中占據(jù)主要地位，判斷振動異常源于不平衡；引風機水平振動遠大于垂直振動，所以支撐強度水平方向低于垂直方向。

在整個機組各部件質量比重中，引風機轉子比重最大?，F(xiàn)場表現(xiàn)為，引風機振動最大，電機振動較小，證明振動從引風機傳到電機的過程中減弱很多[5-6]。通過頻譜圖的分析可以確認，引風機轉子不平衡是導致引風機機組振動主要原因[7-8]。

診斷結論：引風機振動源于轉子不平衡。

2.3 現(xiàn)場動平衡配重

確定相位角：開機，測量原始振動值和相位角，分別為3.0 mm/s和70°。經(jīng)過分析系統(tǒng)可得，初始配重為950 g。停機，裝配配重塊。再次開機，輸入數(shù)據(jù)再次分析，確定最終配重和相位角，即500 g和135°。停機，裝配配重塊[9-10]。

此次現(xiàn)場動平衡共配重兩次。共啟停機兩次，動平衡處理后引風機軸承座水平振動最大0.4 mm/s，垂直方向0.32 mm/s，其他部位振動亦符合技術要求，設備安全、穩(wěn)定運行，詳細統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表3所示[11-13]。

表3 引風機振動數(shù)據(jù)

3 結語

通過對引風機的現(xiàn)場診斷和現(xiàn)場平衡校驗，現(xiàn)場動平衡這項技術在垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)中具有非常明顯的優(yōu)勢。采用頻譜和相位分析這種方法，可以較快確定故障原因，對設備故障做正確判斷，避免延誤檢修時間，提高經(jīng)濟效益。同時，它不僅提高轉子平衡精度，且不破壞安裝原始精度，還可以規(guī)避拆裝及運輸風險，節(jié)約成本，提升工作效率，提高經(jīng)濟效益[14-17]。

在實際生產(chǎn)過程中，垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)由于其特殊的工況性，一二次風機、引風機等容易產(chǎn)生轉子不平衡，現(xiàn)場動平衡技術在其中的應用效果非常明顯，較短時間可使設備恢復使用。設備安全、環(huán)保、穩(wěn)定、長周期運行是垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)取得良好效益的關鍵因素，現(xiàn)場動平衡技術可有效節(jié)約檢修時間、節(jié)約人力成本，并且提高經(jīng)濟效益。

1 楊國安.轉子動平衡實用技術[M].北京：中國石化出版社，2012.

2 安勝利，楊黎明.轉子現(xiàn)場動平衡技術[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.

3 任曉善.化工機械維修手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

4 安勝利，楊黎明.轉子現(xiàn)場動平衡技術[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.

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8 李 娜.城市生活垃圾焚燒發(fā)電項目風險分析和經(jīng)濟效益研究[D].濟南：齊魯工業(yè)大學，2015.

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