锅炉引风机振动超标难题攻克:金斗云测控的实战案例分享

发表日期 : 2025/08/13    浏览次数 : 403

在工业锅炉系统中,引风机作为排烟核心设备,其稳定运行直接关系到锅炉效率与生产安全。某化工企业 20 吨燃煤锅炉引风机曾出现振动值骤升问题,从正常的 3.2mm/s 飙升至 8.7mm/s,远超 GB/T 11347-2017 标准中 4.5mm/s 的警戒值,不仅产生刺耳噪音,更引发轴承温度异常升高,随时可能停机。金斗云测控团队通过精密诊断与系统排查,仅用 3 天就找到根源并彻底解决,避免了因设备故障导致的生产线停产风险。​

故障现象与紧急排查​

该引风机型号为 Y4-73-11No12D,配套 110kW 电机,转速 960rpm,负责将锅炉烟气抽至脱硫塔处理。现场反馈:振动异常出现在某次清灰作业后,起初为间歇性振动,3 天后发展为持续性强振动,风机轴承座水平方向振动值达 8.7mm/s,垂直方向 6.2mm/s,且伴随明显的周期性 “咯噔” 声。​

金斗云测控工程师抵达现场后,首先开展基础数据采集:​

  • 采用瑞典 VMI viber X5 振动分析仪,在风机驱动端、非驱动端轴承座采集三个方向振动信号,频谱图显示 1X 频率(16Hz,对应 960rpm 转速)幅值占比达 72%,同时存在 3X、5X 等奇次谐波;​
  • 红外热像仪检测发现驱动端轴承温度达 82℃(正常≤70℃),电机与风机联轴器部位温度无异常;​
  • 外观检查发现风机叶轮入口积灰不均,联轴器防护罩存在松动,但地脚螺栓无明显松动迹象。​

初步判断:振动以低频为主,且伴随谐波特征,可能与转子不平衡、轴系不对中或叶轮故障相关,但需进一步验证。​

多维度诊断定位根源​

为精准定位故障,团队采用 “分步排查 + 数据验证” 的方案:​

第一步:排除基础安装问题​

  • 激光对中仪检测电机与风机轴系对中偏差,径向 0.08mm,轴向 0.05mm,均在允许范围内(≤0.1mm),排除不对中因素;​
  • 地脚螺栓扭矩检测显示均达设计值(M20 螺栓扭矩 380N・m),且振动相位检测未发现基础共振特征,排除安装松动问题。​

第二步:叶轮状态深度检测​

  • 拆除风机外壳后,发现叶轮叶片积灰严重不均,其中 3 片叶片前缘附着块状焦渣(最大直径约 150mm),且一片叶片存在约 5mm 的变形;​
  • 对叶轮进行动平衡检测,发现不平衡量达 1.2kg・m(远超允许值 0.3kg・m),这与频谱中 1X 频率主导的特征高度吻合;​
  • 进一步检查发现,叶片变形处存在细微裂纹,是因焦渣撞击与长期应力疲劳共同作用导致。​

第三步:轴承与传动系统验证​

  • 拆解轴承座,检测发现驱动端轴承(型号 23130CA)外圈滚道存在点蚀痕迹,这是振动超标后长期冲击导致的次生损伤;​
  • 联轴器橡胶弹性块存在局部磨损,但未出现明显偏心,排除传动系统附加振动因素。​

综合诊断结论:叶轮积灰不均 + 叶片变形导致转子严重不平衡,是引发振动超标的根本原因,轴承损伤为振动超标后的连锁反应。​

解决方案与实施效果​

针对诊断结果,团队制定分阶段处理方案:​

  1. 紧急处理阶段:​
  • 清理叶轮表面积灰与焦渣,对变形叶片进行热校正,裂纹处采用渗透探伤确认无扩展后,进行焊接补强;​
  • 现场动平衡校正,通过在叶轮后盘添加 3 处配重(总质量 1.8kg),将残余不平衡量控制在 0.15kg・m 以内。​
  1. 深度修复阶段:​
  • 更换受损轴承,选用同型号 C3 游隙轴承,确保与轴径配合公差符合设计要求(H7/js6);​
  • 重新校准轴系对中,将偏差控制在径向≤0.03mm、轴向≤0.02mm,优于标准要求;​
  • 加装叶轮在线清灰装置,通过定时脉冲喷气防止积灰不均。​
  1. 效果验证:​
  • 处理后试运行,振动值降至 2.1mm/s(水平方向)、1.8mm/s(垂直方向),轴承温度稳定在 58℃;​
  • 连续运行 30 天后复测,振动值无明显变化,频谱图中 1X 频率幅值占比降至 35%,符合稳定运行标准;​
  • 企业反馈:引风机噪音从 92dB 降至 82dB,锅炉热效率提升约 2.3%,每月节省燃煤成本 1.2 万元。​

案例启示与技术总结​

此次案例充分体现了 “精准诊断 + 对症施策” 的重要性:​

  • 引风机振动超标常被简单归咎于轴承问题,实则 80% 以上源于叶轮不平衡或系统对中问题,盲目更换轴承只会导致故障反复;​
  • 定期清灰作业后需同步检查叶轮平衡状态,尤其在处理高含尘烟气时,积灰不均是引发振动的高频因素;​
  • 采用振动趋势分析可提前发现隐患,该风机在故障前 3 个月已有振动缓慢爬升迹象(每月增幅 0.5mm/s),若及时干预可避免严重故障。​

金斗云测控凭借 10 余年旋转设备诊断经验,已累计为 300 余家企业解决引风机、鼓风机等设备振动难题,通过 “状态监测 + 精密诊断 + 定制方案” 的全流程服务,让工业设备摆脱 “振动困扰”,持续稳定运行。