火电厂风机动平衡技术应用及实例

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1、火电厂风机动平衡技术应用及实例摘要：介绍了火电厂风机动平衡的两种基础理论：振型平衡法和影响系数法，并介绍了由此衍生的谐分量－影响系数法，列举实例介绍典型的风机动平衡过程，说明火电厂如何应用这些技术解决风机振动故障。关键词：动平衡理论；振动处理中图分类号：TK223.26文献标志码：BTheInstantialityandApplicationoftheDynamicBalanceTechnologyforFansinThermalPowerPlantAbstract:Thepaperintroducestwo

2、basictheoriesofdynamicbalance,modebalancingmethodandinfluencecoefficientsmethod,forthefaninthermalpowerplant.Anditalsointroducestheharmoniccomponent-influencecoefficientmethodderivedfromthem.Thetypicalprocessofdynamicbalanceisintroducedandlistedwithinstanti

3、ality.Thepaperalsostatedhowtoapplythesetechnologiesinsolvingvibrationfailuresoffaninthermalpowerplant.Keywords:theoryofdynamicbalance;vibrationdisposal0　引言　　目前我国火电厂发展趋向于大火电，即电厂机组数量多、容量大，各电厂由于风机振动故障导致降负荷现象时有发生[1]，由于需要等待外援技术力量解决，浪费大量时间，损失的电量达几百万千瓦时甚至上千万千瓦时。因此

4、，火电厂特别是大火电有必要自行开展风机动平衡试验，既可以及时测量振动数据，处理风机振动故障，减少不必要的等待时间；又可以利用熟悉风机特性，积累加重经验，减少加重次数，一般加重1~2次，这样也就减少风机开启次数，减少了加重所需时间，最终大量减少了负荷损失。1　动平衡基础理论和方法　　旋转机械转子有刚性和挠性之分，简言之，即旋转机械转子转速小于转子第一临界转速的称为刚性转子，如电机转子；而转速高于第一临界转速的称为挠性转子，如汽轮发电机组转子。刚性转子和挠性转子体现在振动方面的区别在于转子的质量不平衡点同振动高点

5、的角度差，这个角度差称为滞后角。理论上，刚性转子的振动高点同质量不平衡点相吻合，滞后角为0；挠性转子振动高点同质量不平衡点相差在90°~180°。由于支撑刚度、阻尼等因素存在，实际情况相当复杂，如风机转子，一般为刚性转子，但其滞后角正常在±30°范围内。　　刚性转子对应的为一阶振型，一阶振型是半个正弦曲线；挠性转子根据其转速跨越了几阶固有频率而体现几阶振型，第二阶振型是一个正弦曲线，第三阶振型是一个半正弦曲线。风机转子的振动主要体现为一阶振型，部分转子存在二阶振型成分。　　动平衡基本理论方法有两种：振型平衡法

6、和影响系数法。综合这两种基础方法，又衍生出了谐分量－影响系数法[2]。1.1振型平衡法　　转子的振动曲线是由多个主振型组成，对于风机转子，振型主要为一阶和二阶，振型平衡法就是对这两阶振型逐一平衡。　　假设风机转子有两个轴向平面用来加重，这两平面的轴向坐标为s1、s2，需要平衡掉这个转子的前两阶振型，这两振型在轴向位置s1、s2的振幅分别为Φ1（s1）、Φ1（s2）；Φ2（s1）、Φ2（s2）。P1、P2为在两个加重平面上施加的加重量。将转子上存在的原始不平衡量按振型分解，其一阶成分为c1、二阶成分为c2，对应

7、的模态质量为N1、N2。根据振动模态理论，可以得到：　　由方程组（1）便可计算得出所需加重量P1、P2。　　为使添加的质量产生的振型曲线能够抵消原有振型曲线，加重位置的选择就显得十分重要，而现场动平衡，加重位置往往受到限制，很少采用该方法。1.2影响系数法　　影响系数法仅从数学角度考虑，不涉及转子振动模态等力学内容。该方法通过试加加重量，该加重量将产生一个响应，调整加重量，使其响应抵消测点的原始振动量。该方法操作简单，普遍应用于现场动平衡。　　设风机两个测点在某转速下的原始振动为A10和A20。αij为在j平

8、面上加重，在测点i处得到的影响系数，它表示在转子j处的单位不平衡量造成i处振动的变化量。每个平面施加的平衡质量分别为P1、P2。　　根据影响系数的定义，有：　　这里，唯一的难点在于影响系数αij的获得，可以参照同类型风机的影响系数，也可以通过试加重得出。设在第一个平面上试加重P10，加重后两个测点的振动幅值变为A11和A21，那么，根据影响系数定义：　　同样方法可以得出影响系数α12和α22。　　获