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某600MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉出現(xiàn)裂紋原因分析

2018-11-07

李衛(wèi)軍　馬思聰
（杭州意能電力技術(shù)有限公司）

　　1　概述
　　某600MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，但在檢修中發(fā)現(xiàn)，引風(fēng)機(jī)部分殼體、軸承箱的導(dǎo)葉出現(xiàn)不同程度的裂紋現(xiàn)象，其中1片空心導(dǎo)葉（導(dǎo)葉的一種類型）的裂紋是沿葉身方向，見圖1，其余導(dǎo)葉的裂紋均是處于葉片根部沿氣流方向，見圖2。

　　為進(jìn)一步分析裂紋原因，對其中一臺引風(fēng)機(jī)的不同類型的部分導(dǎo)葉、動葉進(jìn)行靜頻測試。

　　2　導(dǎo)葉與動葉靜頻測試

　　2.1靜頻測試
　　對引風(fēng)機(jī)A的級部分導(dǎo)葉，第二級部分導(dǎo)葉、級部分動葉、軸承箱部分導(dǎo)葉進(jìn)行模態(tài)測試。級導(dǎo)葉分為三種葉型，分別為空心導(dǎo)葉、短導(dǎo)葉、長導(dǎo)葉；第二級導(dǎo)葉分為兩種葉型，分別為空心導(dǎo)葉，短導(dǎo)葉；軸承箱導(dǎo)葉葉型為長導(dǎo)葉。級導(dǎo)葉現(xiàn)場圖見圖1、第二級導(dǎo)葉現(xiàn)場圖見圖2，具體靜頻測試數(shù)據(jù)見表1至表4。

　　2.2測試分析
　　通過表1、表2、表3可知：殼體上一級導(dǎo)葉中的長導(dǎo)葉二階、三階靜頻為145Hz、221~228Hz，軸承座長導(dǎo)葉二階靜頻為153.8Hz。切割后的級動葉靜頻不在150Hz附近。
　　引風(fēng)機(jī)由電機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)速為990r/min，運(yùn)行時，因轉(zhuǎn)子不平衡會產(chǎn)生1X振動分量，即16.5Hz的振動分量；引風(fēng)機(jī)為兩級動葉，每級均有14只葉片，轉(zhuǎn)動時也存在14X振動分量，即231Hz。當(dāng)風(fēng)機(jī)內(nèi)氣流不穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)振動會增大，風(fēng)機(jī)的振動中存在與導(dǎo)葉、動葉、機(jī)殼共振頻率一致的振動分量。
　　因此，引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉出現(xiàn)裂紋的原因可能：（1）引風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，導(dǎo)葉上承受高周的交變應(yīng)力，并產(chǎn)生共振現(xiàn)象，長時間運(yùn)行下逐漸產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象。（2）空心導(dǎo)葉由于焊接、制造工藝等原因，存在微裂紋，在機(jī)組運(yùn)行中逐漸擴(kuò)展，其它導(dǎo)葉也存在這方面的問題。

　　3　處理措施

　　建議還需要進(jìn)行以下工作：
　?。?）根據(jù)附件《引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉動葉靜頻測試》數(shù)據(jù)，對一、二級導(dǎo)葉實測固有頻率與振動主要頻率接近的原因進(jìn)行分析計算，并進(jìn)行流場、流固耦合等仿真計算，再提出改進(jìn)措施。針對長、短導(dǎo)葉優(yōu)化方案，進(jìn)行數(shù)模計算；
　?。?）對集氣箱及機(jī)殼的支撐偏高、擴(kuò)壓管角度偏大等做出設(shè)計說明；提出增加框式基礎(chǔ)（臺板）、降低機(jī)殼支撐高度，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算和方案說明。

　　另外，運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)各臺引風(fēng)機(jī)振動監(jiān)測，當(dāng)振動增大時，開展詳細(xì)的振動測量和頻譜分析。

（來源：汽機(jī)監(jiān)督）