电厂锅炉引风机轴承振动故障分析

　　一、概述

　　锅炉引风机具有排放电厂锅炉内烟气的作用。一旦引风机出现故障引起停车, 将对整个电厂的运行造成很大的影响, 严重的将会导致整个化工厂的生产停滞。因此, 要求工艺人员在进行日常巡检时格外关注引风机各项指标的变化, 发现异常现象及时通知车间领导以及状态监测人员进行分析和处理, 以保证整个电厂生产的正常运行。

　　2006 年 4 月 19 日前后, 巡检时发现 4#引风机前轴承座部位振动及噪声有逐渐增大的趋势, 但轴承温度并未升高。考虑到风机的重要性, 于是用 dP1500 振动分析仪对前轴承的振动数据进行采集和分析。

　　该引 风 机型 号 Y4- 73, 风 量 124000～199000m3/h, 风压3805~3795Pa; 电机功率 200kW, 四级电机, 带变频器; 前后轴承型号 SKF22326。

　　二、数据分析及诊断过程

　　对该轴承座采集到的振动数据进行 FFT 转换和频谱分析发现, 振动尖峰能量谱 ( gSE 谱) 中出现了 SKF22326 轴承的7931r/min 外环故障频率( BPFO) 及其多次谐频, 且两边有主轴转速 1394r/min 频率边带, 如图 1。轴承故障频率旁出现边带说明 轴 承 损 坏 已 经 比 较 严 重 了 。 振 动 尖 峰 能 量 gSE 数 据 是ENTEK 公司专门用来诊断轴承故障的一种分析方法, 经多次实践证明, 对于轴承早期损伤的振动信号非常敏感。另外, 在速度谱上也已经出现了比较明显的轴承外环故障频率及 2 倍谐频, 如图 2。一般情况下, 如果在速度谱上都已出现了轴承故障频率, 说明轴承的损伤应该已到了中晚期, 其损伤已经可以很明显地看出来了。

　　同时, 在前轴承水平方向加速度谱的高频段出现了非常明显的振动峰值群, 经计算其峰值之间的间隔正好是 7936r/min频率, 也就是轴承外环故障频率 BPFO, 最大的峰值已经达到65m/s2, 如图 3。根据以前的经验判断, 加速度值明显升高也常常是轴承损坏故障的典型特征。

　　综合以上 3 组振动分析数据, 果断地给出了前轴承明显损坏的诊断结论。由于生产任务很紧, 工艺车间要求至少坚持 4～7天方可安排检修。因此在随后的时间里利用动态监测手段对前轴承进行密切监测, 根据振动变化情况及时采取相应措施。

　　至 2006 年 4 月 25 日停车检修前, 除速度谱外, gSE 谱和加速度谱已经发展到如图 4、图 5 所示的严重程度。其中, gSE 谱图中轴承外环故障频率 BPFO 的谐频峰值已经达到0.2～0.43g′s, 且主轴转速频率边带也有很明显的升高; 而加速度谱中高频段间隔为 BPFO 的峰值群其峰值已经到了 103m/s2。短短的 4 天时间, 指示轴承损伤程度的两个重要数据有了如此大的变化, 说明确实轴承损伤已经到了迅速发展的阶段, 必须停车检查和更换了。