0 引言

火力发电厂引风机主要有轴流式和离心式，其调节方式主要有静叶可调式、动叶可调式和变速调节式。为了达到良好的节能效果，部分电厂采用变速离心式引风机。变速引风机在工作转速区域的振动问题与定速引风机有一定差别。分析变速引风机的振动特点，采取合适的振动处理方法进行降振，保障设备安全运行是发电厂的迫切需求。本文以某火电机组变速离心式引风机为例，对其振动问题进行分析及处理，为今后处理类似振动问题提供参考。

1 引风机概况

某火电厂机组为350 MW超临界间冷机组，炉侧引风机为上海鼓风机厂有限公司生产的双吸双支撑离心式引风机，全压10 416 Pa，风量281.21 kg/s，额定转速880 r/min，最大转速1000 r/min。引风机通过纯凝汽反动式汽轮机（以下简称小机）驱动，小机工作转速2200~6000 r/min。小机通过减速机减速后驱动引风机，减速机为行星传动型装置，传动比为6:1。减速机与小机转子、引风机分别通过挠性联轴器相连，润滑油由小机润滑油系统提供。引风机轴系结构示意图如图 1所示。

2 振动测试 2.1 振动情况

该引风机转速通过调节小机转速调节。据现场技术人员反映，引风机在运行过程中，转速在700 r/min以下时振动情况较好，从700 r/min开始振动值随转速增加而逐渐增大，转速在900 r/min及以上时振动值不再增大。

2.2 测点布置

引风机为双支撑结构，两端为滚动轴承。从引风机向小机方向看，引风机为逆时针旋转，非驱动端轴承为1号轴承，驱动端轴承为2号轴承。分别于1号、2号轴承上布置水平振动与垂直振动测点。从引风机向小机方向看，水平振动测点位于右侧，鉴相测点与水平振动测点方向相同。测点布置示意图如图 2所示。

2.3 振动测试

对变速调节引风机振动进行测试时，需全面考虑各转速下引风机的振动情况，分析引风机转子轴系振动状态和转子支撑刚度^[1-2]。该引风机首次启动时各转速下振动数据如表 1所示。

从表 1数据可以看出，引风机在常用工作转速范围内，轴承水平方向振动均大于90 μm（振动预警值为90 μm），2号轴承水平方向振动值最大达124 μm。该引风机轴承位于3 m高水泥台上，为落地轴承，就地测量水泥台水平振动值最大为120 μm。

3 原因分析

（1）各转速下，1号、2号轴承水平振动值较大，振动值及相位稳定，且水平振动基频相位基本为同相，由此判断引风机转子存在一定一阶不平衡质量^[3]。

（2）各转速下，1号、2号轴承水平振动值较大，垂直振动值较小，说明该引风机轴承水平刚度较差；在引风机转速由750 r/min升至950 r/min过程中，1号、2号轴承水平振动基频相位变化较大，约50°；且支撑引风机轴承的水泥台水平振动值达120 μm，进一步说明引风机轴承水平刚度较差。综上所述，该引风机轴承在常用工作转速区域水平振动值较大的原因主要为：引风机转子存在一阶不平衡质量，且引风机两端轴承水平刚度较差。

4 处理措施

采用单平面动平衡方法对引风机振动问题进行处理。考虑到引风机两端轴承水平刚度较差，因此机械滞后角应选取较大值。对于变速引风机，动平衡计算基准振动数据的选择既要考虑振动值较大的转速工况，也要考虑常用工作转速工况。

该引风机常用工作转速为750 r/min，且750~ 950 r/min转速下轴承振动值变化不大，因此动平衡计算基准振动数据以常用工作转速750 r/min时，2号轴承水平振动数据为准，滞后角选取35°。经计算，于引风机叶轮处配重680 g，配重方向为245°。配重后启动引风机，各转速下振动情况如表 2所示。

从表 2数据可以看出，引风机经动平衡处理后，在常用工作转速范围内，轴承水平振动值均明显下降，各方向振动值按基频近似换算为振动烈度后均小于1.8 mm/s，振速均小于2 mm/s，振动水平属优秀等级^[4]。

5 建议

（1）对变速引风机振动情况进行测试时，应全面测量各工作转速下引风机的振动情况，重点测量常用工作转速以及振动值较大转速下的振动情况，以找出转速变化过程中振动值和基频相位的变化规律。

（2）对转子振动情况进行分析时，应根据其振动数据分析转子轴系的振动状态及各方向的刚度水平，为振动的进一步处理提供参考和依据。

（3）对变速引风机振动进行动平衡处理时，首先应结合引风机结构情况选择合适的动平衡方法；动平衡计算基准振动数据的选择既要考虑振动较大的转速工况，也要考虑常用工作转速工况，综合分析后选择较为合理的基准振动数据；结合转子转速及支撑刚度情况合理选择机械滞后角^[5-6]。

（4）造成该引风机轴承水平刚度差的主要原因为水泥台基础较高、整体结构刚度较差，建议利用检修机会加强水泥台基础刚度，并重新核算其结构刚度。