第二節　鍋爐軸流式風機安裝與檢修

3-14　在大型火力發電機組中有哪些軸流風機？

答：大型火力發電機組中的一次風機、送風機、引風機、脫硫增壓風機等大型風機多采用軸流式風機。近幾年在一些新建機組中已將脫銷、引風機、脫硫增壓風機合并設置，稱為三合一風機，三合一風機在煙風系統中的位置處在原引風機的位置，但功率更大，絕大部分三合一風機選用軸流式風機。鍋爐輔機中的軸流風機主要分為動葉可調式和靜葉可調式兩種類型。靜葉可調式軸流風機主要是適用于引風機、脫硫增壓風機、三合一風機。動葉可調式風機適用性更強，用于一次風機及引風機的動葉可調式軸流風機多為雙級葉片，用于送風機的動葉可調式風機一般為單級葉片。

軸流風機具有流量大、風壓低，變工況運行時經濟性好，適應性強，體積小，質量輕，啟動力矩小等優點，在大型火電機組中，軸流風機已取代了離心風機成為大型風機的主要機型。

3-15　動葉可調式與靜葉可調式軸流風機有什么區別？

答：動葉可調式軸流風機：輪轂上隨傳動軸轉動的葉片安裝角是可調節的，即每個葉片可圍繞葉柄的中心軸在一定范圍內旋轉，從而改變葉片的角度。風機配有液壓調節油站、調節臂、液壓缸及調節盤、輪轂內部傳動機構等裝置調整動葉片開度。動葉可調式風機調節范圍大，節能較好，但投資較大，結構復雜。在大型火力發電機組中動葉可調式風機可用于送風機、一次風機、引風機。

靜葉可調式軸流風機：輪轂上隨傳動軸轉動的葉片是固定不可調的，可調的是葉輪之前的可調前導葉。可調前導葉裝置類似于圓形調風門，通過電動執行機構帶動前導葉片旋轉，調節開度。可調前導葉的葉片一端連接在風機機殼上，另一端連接在中間軸罩上，不隨風機傳動軸轉動。一般靜葉可調范圍較小，投資較少，能耗較大，但靜葉可調式風機的結構簡單、磨損壽命長，相比動葉可調風機更適合輸送含有灰分或腐蝕性的大流量氣體。在大型火力發電機組中，靜葉可調式風機一般用于引風機、脫硫增壓風機或者三合一風機。

3-16　軸流風機由哪幾部分組成？

答：鍋爐輔機使用的軸流風機主要由轉子、機殼、進氣箱、擴壓器、主電機、中間軸、油系統等部件組成。

轉子部分包含了葉片、輪轂、主軸、軸承組、平衡塊，動葉可調式軸流風機的輪轂內配有液壓缸、調節盤、調節桿等葉片調節裝置。

機殼也稱為主體風筒，是轉子部分的外殼，下機殼兼具軸承座的作用，機殼進口及出口部位有焊接的導流板，用于整定進出口氣流。機殼通常與轉子在生產廠內已組裝在一起，現場安裝時與轉子同時安裝找正。

進氣箱位于機殼之前，是形狀復雜的導流部件，其形狀大致類似于一個彎頭。氣流沿豎直方向進入，做90°轉彎的同時繞流軸套，進入機殼。進氣箱出口部位呈喇叭狀，該部位也常被稱為噴嘴或集流器。進氣箱內部氣流復雜對風機的性能影響較大，但安裝較為簡易。

擴壓器又稱為擴散筒，位于機殼出口側。擴壓器的外形呈錐形，進口口徑小，出口口徑大。擴壓器可以把氣流的動能轉變為靜壓能，從而提高風機效率。擴壓器的安裝也較為簡易。

中間軸位于進氣箱內，轉子與主電機之間，其外形一般是一根兩端帶聯軸器法蘭的管狀軸。中間軸與聯軸器起到連接轉子軸承與主電機的作用。中間軸配有中間軸罩，軸罩與進氣箱內的聯軸器保護罩連成一體。靜葉可調風機的軸罩還起到支撐可調前導葉的作用。

油系統由油站和油管路組成，其主要作用是為動葉可調式風機提供壓力油、為電機及風機軸承提供潤滑油。

冷卻風系統由冷卻風機及風管組成，常見于引風機，主要作用是冷卻引風機軸承，同時起到阻止煙氣進入引風機中心筒內的密封作用。

3-17　如何測量軸流風機的轉子水平度？

答：通常軸流風機轉子的軸水平度偏差要求小于0.1mm/m，需使用框式水平儀或者條式水平儀測量。根據風機生產廠家與風機型號的不同，測量轉子水平度的位置也不盡相同。

上海鼓風機廠生產的動葉可調式軸流風機，檢查轉子水平度時需要吊起機殼上半部，并制作臨時支撐將機殼上部撐起。使用水平儀測量轉子機殼的上下中分面靠近軸承的位置，所測出的是軸承座軸向和橫向的水平度，所選測點需沿水平儀邊緣畫出框型標記，復查時仍在標記出的測點處測量，不可更換測點。

成都電力機械廠生產的靜葉可調式軸流風機，檢查轉子水平度時可測量輪轂或軸端面的垂直度，端面垂直度可換算為軸水平度。測量時需使用框式水平儀，測點位置同樣沿水平儀邊緣畫出框型標記。

沈陽鼓風機廠生產的動葉可調軸式流風機轉子上有專為水平度測量設置的區域，需打開軸承上的小蓋板，放入水平儀測量。

3-18　如何找正送風機和一次風機的長中間軸聯軸器？

答：對于不同生產廠家的風機，找正方法不同，但大致可分為以下兩種方法。

方法1：首先應定位主電機，將中心線與標高調整到位，再將中間軸兩端的半聯軸器分別與風機、主電機連接在一起。準備四塊百分表，在兩端聯軸器上各布置兩塊百分表，百分表指針沿軸向布置即可，無需測量徑向偏差。轉動風機輪轂，每個聯軸器兩塊百分表讀數的差值即為聯軸器的偏差值。通過微調主電機位置，可將偏差值調整到規定范圍內。這種方法主要適用于上海鼓風機廠的軸流風機。

方法2：將中間軸與電機分成獨立的個體，依次找正。在中間軸兩端法蘭內側臨時制作兩個固定支架，并在每個支架上焊接四個調節螺栓以便于調整。首先在風機側聯軸器上布置百分表，使用三表法，以風機轉子聯軸器法蘭為基準，使用調節螺栓調整中間軸位置，使兩半聯軸器的同軸度、平行度均在公差范圍內。然后在電機側聯軸器布置百分表，使用三表法，以中間軸為基準，調整電機位置，使兩半聯軸器的同軸度、平行度均在公差范圍內。聯軸器安裝好后再拆除支撐臨時支架。這是一種較為保守、繁瑣的找正方法，但適用性極廣。

3-19　如何找正引風機的長中間軸彈簧膜片聯軸器？

答：由于引風機是在熱態下運行，其找正方法與送、一次風機略有不同，找正時需考慮熱態運行時熱膨脹引起的位移與應力，對聯軸器進行預拉伸、對電機預抬高。在連接聯軸器前應調整好電機的中心、標高位置，并提前測量聯軸器自由狀態下的彈簧膜片間隙，然后分別連接中間軸與風機側、電機側的聯軸器。測量彈簧膜片間隙，通過調整電機的軸向位置，使彈簧膜片的預拉量達到要求。計算預拉量時，要充分考慮本章第一節中提到的電機磁力中心線。

對于引風機聯軸器的張口量，不同生產廠家有不同的要求，例如成都電機機械廠的引風機一般要求電機側聯軸器上張口、風機側聯軸器下張口，而上海鼓風機廠生產的引風機則沒有類似要求。聯軸器找正時，在中間軸兩端聯軸器各布置兩塊測量聯軸器軸向偏差的百分表，通過微調電機位置，使聯軸器端面平行度、電機側上張口、風機側下張口均在圖紙要求范圍內。雖然上海鼓風機廠的風機并不要求聯軸器張口量，但實際找正中，聯軸器偏差量極少為0，此時偏差量不僅要在設計要求范圍內，偏差范圍也以達到電機側聯軸器上張口為宜。引風機中間軸及聯軸器找正如圖3-1所示。

3-20　引風機膜片聯軸器的調整墊有什么作用？

答：滑動軸承的電機，在電機檢修或者更換后，磁力中心線可能發生變化，電機底座與電機之間的可調余量較小，而膜片聯軸器的軸向間隙、膜片厚度、預拉伸量都有一定的設計值。調整墊的作用是為了在電機檢修和更換后仍然能夠通過改變調整墊厚度使聯軸器的軸向間隙、彈簧膜片預拉伸量保持在設計范圍內。

在電機檢修或更換后，電機運轉平穩后達到磁力中心線位置時，若電機軸的軸向位置相較于電機檢修前遠離了風機，則需要增加墊片來增大調整墊片厚度減小聯軸器間隙，若電機軸的軸向位置相較于電機檢修前接近了風機則需要通過車削減少調整墊的厚度增大聯軸器間隙。通過調整墊厚度，可以保證聯軸器間隙以及彈簧膜片的預拉伸量。

調整墊板是為風機、電機檢修而設的，在安裝過程中并不需要加厚或削薄，要保證彈簧膜片拉伸量以及聯軸器間隙，僅需要使用調整螺釘或千斤頂調整電機底座的軸向位置即可達到目的。

3-21　如何安裝可調前導葉裝置？

答：可調前導葉裝置位于葉輪與進氣箱之間，由外殼、葉片、軸承、圓臼、凸臼、外部傳動機構等部分組成，其外殼為風機外殼的一節。葉片兩端固定，布置在外殼與中間軸罩之間。葉片軸外端由軸承座固定，可通過軸承實現自由轉動。葉片另一軸端上的凸臼與中間軸罩上的圓臼配合，可以實現定位和轉動。

一般情況下可調前導葉裝置已在廠內將外殼、葉片、軸承、外部傳動機構組裝在一起，分上下兩部分供貨。外殼中分面使用法蘭與螺栓連接，安裝時需涂抹密封膠。外部傳動機構的兩半傳動鋼圈需使用螺栓連接在一起。

圓臼需要現場焊接在中間軸罩上，通過調節圓臼位置可調節圓臼與葉片的軸向和徑向間隙，這里提到的軸向徑向均是相對于每個葉片的軸而不是風機主軸。圓臼與凸臼之間應保持同心，可通過測量兩者相對于葉片軸的徑向間隙來調整同軸度。葉片與圓臼頂面也應保有一定的軸向間隙，同時還應保證凸臼插入圓臼的深度。

葉片組裝完成后需將所有葉片調整到全關位置，再將外部傳動機構上與葉片軸相連的卡箍鎖緊，并在葉片軸端標記葉片指示方向，以便于之后的葉片開度調節工作及運行期間的葉片開度檢查確認工作。

葉片開度調節時應開啟電動執行機構，將可調前導葉裝置反復調至全開、全關及其他指定開度，在每個開度都需要檢查每個葉片的指向是否與其他葉片一致，對不指向一致的葉片需松開葉片軸外端卡箍，調整至指向一致后再鎖緊卡箍。

3-22　如何測量調整動葉的葉頂間隙？

答：動葉安裝后應首先調整葉頂間隙，葉頂間隙是指經過機械加工的外殼內徑與葉片頂端之間的間隙。調整時先用楔狀木塊將葉片的根部墊足，在葉輪外殼內徑順圓周方向等分八點，作為測量點，找出最長和最短的葉片、測量間隙并作好記錄，最后調整葉片，使其達到下列標準：①用最長的葉片在機殼內轉動各標準測量點時，其最大間隙與最小間隙之差不大于1.2～1.4mm；②最短葉片在各標準測量點的間隙最小值與最大值的各偏差，引風機一般不大于1.9mm，送風機一般不大于1.5mm；③最長和最短葉片在8～12個標準測量點的平均間隙，引風機一般不大于6.7mm，送風機一般不大于3.4mm；④引風機最小間隙不小于5.5～5.7mm，送風機最小間隙不小于2.5～2.6mm，其最小間隙值一般取決于葉輪直徑、工作介質溫度，以及葉輪、機殼的制造加工質量。

在調整葉片時，為了保證葉輪的平衡不受影響，必須對每片葉柄的螺母進行調整。調整時，朝軸心方向一般不超過0.6～0.7mm，背軸心方向一般不超過0.7～0.8mm。葉片間隙調整結束后，要將葉柄的止退墊圈和螺母回裝好。止退墊圈應將螺母鎖住，防止螺母松動。同時用小螺釘將葉柄緊固牢。

3-23　如何校準動葉片安裝角度的調整？

答：先打開液壓執行器，帶動葉片動作，然后根據動葉安裝角度在10°～55°的范圍內變化，依下列步驟校正準確：

（1）在輪轂上拆下一塊葉片，將帶刻度的校正指示表裝在葉柄上。

（2）轉動葉片，使儀表指示在32.5°。將調節軸限位螺釘調節到距指示銷兩邊相等（即指示銷位于中間），調整傳動臂至垂直位置，再調節傳動裝置上的刻度盤使其為32.5°。

（3）對準指示銷，繼續轉動葉片使指示表的指針分別對準l0°、55°，此時指示銷的指針也應分別對準10°，55°。如有偏差，需移動刻度盤的位置，并把限位螺釘分別在10°、55°位置上和指示銷相碰，使10°及55°剛好是極限。

（4）反復幾次，如無變化，則可將葉片位置固定。

3-24　如何判斷軸流風機的轉向？

答：在鍋爐輔機所使用的軸流風機中，判斷風機轉向需從葉片形狀上判斷，葉輪的轉向應保證葉片切割氣流后，氣流由側邊進入然后向出口側排出。葉片的形狀為曲面，一面微微凸起，一面微微凹陷，從整體上看凸面朝向進氣側，而凹面朝向出氣側。葉片有一定的安裝角度，所以葉片的兩個側邊緣一邊靠近進氣側另一邊朝向出氣側。葉片以靠近進氣側的邊緣切割氣流，氣流沿凹面排出至出氣側。所以，葉片上靠近進氣側的邊緣以及葉片的凹面是朝向風機轉向的，以此可判斷出風機的轉向。從葉頂方向俯視葉片，葉片與風機轉向及氣流方向的關系正如軸流風機轉向識別圖3-2所示。

3-25　造成軸流風機振動的因素有哪些？

答：（1）轉子質量不平衡，例如：引風機葉片磨損或不均勻積灰、轉子部分檢修后未找平衡、葉片變形或開裂等情況。

（2）動、靜部件之間碰摩，例如主軸與密封裝置之間碰摩、葉頂間隙過小、滾動軸承異常。

（3）基礎灌漿不良，地腳螺栓松動，墊片松動，機座連接不牢固。

（4）聯軸器找正不好。

（5）在臨界轉速或臨界負荷下振動。

（6）氣流擾動引起的振動。

3-26　動葉調節機構的基本原理是什么？

答：目前市場上常見的動葉調節機構有三種：豪頓華工程公司與沈陽鼓風機廠使用的來自丹麥的豪頓技術；上海鼓風機廠使用的來自德國的TLT技術；成都電力設備廠使用的來自德國的KKK技術。三種形式的動葉調節機構各有特點，但其基本原理是類似的。

調節葉片開度時，風機外部的電動執行機構通過調節拉叉或齒條等傳動裝置使得調節閥沿著風機軸向，向左或者向右移動。調節閥的移動使得壓力油路與回油管路分別連通了通往液壓缸內左側或者右側的油路，使得液壓缸或者活塞在壓差作用下移動從而帶動調節盤移動。調節盤與葉柄底部的曲柄滑塊連接，曲柄將調節盤的軸向位移轉化為葉片的旋轉角度，實現了葉片開度的調節。

調節閥上有多個接口，左右移動后便有接口與液壓缸內及外部油管路連通。當調節閥向一個方向移動后，液壓缸或者活塞也會在壓差作用下向相同的方向移動，最終實現兩者之間相對位移不變，達到活塞兩側壓力平衡的狀態，平衡狀態下葉片開度保持不變。

3-27　如何判斷動葉調節機構故障的原因？

答：當動葉發生調節故障時，首先對現場的調節臂部進行觀察，查看是否有脫落，若沒有脫落，觀察調節時候調節軸是否有動作，如果調節軸動作，則可判斷機械部分有松動，導致調節力沒有傳輸給液壓缸配油閥閥芯（即沒有把位移量傳給旋轉油封），檢查傳動軸外部的頂絲、調節軸與拉叉連接處的頂絲以及拉叉與旋轉油封的連接是否有松動。

若故障發生時，調節臂部有脫落，觀察油壓及流量是否正常，如果壓力偏高及流量低，則可以判斷調節機構液壓系統故障，主要檢查旋轉油封、液壓缸及墊片及輪轂內動葉調節盤的相關部件。

若故障發生時，調節臂部有脫落，油壓及流量正常，則可以判斷為調節機構機械故障，一般為卡澀，油壓正常可以說明液壓系統沒有憋壓現象，調節時給定的位移量沒有傳遞至液壓缸配油閥閥芯時就已經卡澀，主要檢查調節軸軸承及拉叉連接處等地方是否有卡澀或損壞。

如果調節時，液壓缸速度明顯滯后伺服電機速度，且液壓油壓力較低，可以重新整定溢流閥壓力。

若風機在運行中葉片開度不受控制，需檢查旋轉油封與拉叉的連接部分以及調節軸的摩擦面是否起作用。