第二节　锅炉轴流式风机安装与检修

3-14　在大型火力发电机组中有哪些轴流风机？

答：大型火力发电机组中的一次风机、送风机、引风机、脱硫增压风机等大型风机多采用轴流式风机。近几年在一些新建机组中已将脱销、引风机、脱硫增压风机合并设置，称为三合一风机，三合一风机在烟风系统中的位置处在原引风机的位置，但功率更大，绝大部分三合一风机选用轴流式风机。锅炉辅机中的轴流风机主要分为动叶可调式和静叶可调式两种类型。静叶可调式轴流风机主要是适用于引风机、脱硫增压风机、三合一风机。动叶可调式风机适用性更强，用于一次风机及引风机的动叶可调式轴流风机多为双级叶片，用于送风机的动叶可调式风机一般为单级叶片。

轴流风机具有流量大、风压低，变工况运行时经济性好，适应性强，体积小，质量轻，启动力矩小等优点，在大型火电机组中，轴流风机已取代了离心风机成为大型风机的主要机型。

3-15　动叶可调式与静叶可调式轴流风机有什么区别？

答：动叶可调式轴流风机：轮毂上随传动轴转动的叶片安装角是可调节的，即每个叶片可围绕叶柄的中心轴在一定范围内旋转，从而改变叶片的角度。风机配有液压调节油站、调节臂、液压缸及调节盘、轮毂内部传动机构等装置调整动叶片开度。动叶可调式风机调节范围大，节能较好，但投资较大，结构复杂。在大型火力发电机组中动叶可调式风机可用于送风机、一次风机、引风机。

静叶可调式轴流风机：轮毂上随传动轴转动的叶片是固定不可调的，可调的是叶轮之前的可调前导叶。可调前导叶装置类似于圆形调风门，通过电动执行机构带动前导叶片旋转，调节开度。可调前导叶的叶片一端连接在风机机壳上，另一端连接在中间轴罩上，不随风机传动轴转动。一般静叶可调范围较小，投资较少，能耗较大，但静叶可调式风机的结构简单、磨损寿命长，相比动叶可调风机更适合输送含有灰分或腐蚀性的大流量气体。在大型火力发电机组中，静叶可调式风机一般用于引风机、脱硫增压风机或者三合一风机。

3-16　轴流风机由哪几部分组成？

答：锅炉辅机使用的轴流风机主要由转子、机壳、进气箱、扩压器、主电机、中间轴、油系统等部件组成。

转子部分包含了叶片、轮毂、主轴、轴承组、平衡块，动叶可调式轴流风机的轮毂内配有液压缸、调节盘、调节杆等叶片调节装置。

机壳也称为主体风筒，是转子部分的外壳，下机壳兼具轴承座的作用，机壳进口及出口部位有焊接的导流板，用于整定进出口气流。机壳通常与转子在生产厂内已组装在一起，现场安装时与转子同时安装找正。

进气箱位于机壳之前，是形状复杂的导流部件，其形状大致类似于一个弯头。气流沿竖直方向进入，做90°转弯的同时绕流轴套，进入机壳。进气箱出口部位呈喇叭状，该部位也常被称为喷嘴或集流器。进气箱内部气流复杂对风机的性能影响较大，但安装较为简易。

扩压器又称为扩散筒，位于机壳出口侧。扩压器的外形呈锥形，进口口径小，出口口径大。扩压器可以把气流的动能转变为静压能，从而提高风机效率。扩压器的安装也较为简易。

中间轴位于进气箱内，转子与主电机之间，其外形一般是一根两端带联轴器法兰的管状轴。中间轴与联轴器起到连接转子轴承与主电机的作用。中间轴配有中间轴罩，轴罩与进气箱内的联轴器保护罩连成一体。静叶可调风机的轴罩还起到支撑可调前导叶的作用。

油系统由油站和油管路组成，其主要作用是为动叶可调式风机提供压力油、为电机及风机轴承提供润滑油。

冷却风系统由冷却风机及风管组成，常见于引风机，主要作用是冷却引风机轴承，同时起到阻止烟气进入引风机中心筒内的密封作用。

3-17　如何测量轴流风机的转子水平度？

答：通常轴流风机转子的轴水平度偏差要求小于0.1mm/m，需使用框式水平仪或者条式水平仪测量。根据风机生产厂家与风机型号的不同，测量转子水平度的位置也不尽相同。

上海鼓风机厂生产的动叶可调式轴流风机，检查转子水平度时需要吊起机壳上半部，并制作临时支撑将机壳上部撑起。使用水平仪测量转子机壳的上下中分面靠近轴承的位置，所测出的是轴承座轴向和横向的水平度，所选测点需沿水平仪边缘画出框型标记，复查时仍在标记出的测点处测量，不可更换测点。

成都电力机械厂生产的静叶可调式轴流风机，检查转子水平度时可测量轮毂或轴端面的垂直度，端面垂直度可换算为轴水平度。测量时需使用框式水平仪，测点位置同样沿水平仪边缘画出框型标记。

沈阳鼓风机厂生产的动叶可调轴式流风机转子上有专为水平度测量设置的区域，需打开轴承上的小盖板，放入水平仪测量。

3-18　如何找正送风机和一次风机的长中间轴联轴器？

答：对于不同生产厂家的风机，找正方法不同，但大致可分为以下两种方法。

方法1：首先应定位主电机，将中心线与标高调整到位，再将中间轴两端的半联轴器分别与风机、主电机连接在一起。准备四块百分表，在两端联轴器上各布置两块百分表，百分表指针沿轴向布置即可，无需测量径向偏差。转动风机轮毂，每个联轴器两块百分表读数的差值即为联轴器的偏差值。通过微调主电机位置，可将偏差值调整到规定范围内。这种方法主要适用于上海鼓风机厂的轴流风机。

方法2：将中间轴与电机分成独立的个体，依次找正。在中间轴两端法兰内侧临时制作两个固定支架，并在每个支架上焊接四个调节螺栓以便于调整。首先在风机侧联轴器上布置百分表，使用三表法，以风机转子联轴器法兰为基准，使用调节螺栓调整中间轴位置，使两半联轴器的同轴度、平行度均在公差范围内。然后在电机侧联轴器布置百分表，使用三表法，以中间轴为基准，调整电机位置，使两半联轴器的同轴度、平行度均在公差范围内。联轴器安装好后再拆除支撑临时支架。这是一种较为保守、繁琐的找正方法，但适用性极广。

3-19　如何找正引风机的长中间轴弹簧膜片联轴器？

答：由于引风机是在热态下运行，其找正方法与送、一次风机略有不同，找正时需考虑热态运行时热膨胀引起的位移与应力，对联轴器进行预拉伸、对电机预抬高。在连接联轴器前应调整好电机的中心、标高位置，并提前测量联轴器自由状态下的弹簧膜片间隙，然后分别连接中间轴与风机侧、电机侧的联轴器。测量弹簧膜片间隙，通过调整电机的轴向位置，使弹簧膜片的预拉量达到要求。计算预拉量时，要充分考虑本章第一节中提到的电机磁力中心线。

对于引风机联轴器的张口量，不同生产厂家有不同的要求，例如成都电机机械厂的引风机一般要求电机侧联轴器上张口、风机侧联轴器下张口，而上海鼓风机厂生产的引风机则没有类似要求。联轴器找正时，在中间轴两端联轴器各布置两块测量联轴器轴向偏差的百分表，通过微调电机位置，使联轴器端面平行度、电机侧上张口、风机侧下张口均在图纸要求范围内。虽然上海鼓风机厂的风机并不要求联轴器张口量，但实际找正中，联轴器偏差量极少为0，此时偏差量不仅要在设计要求范围内，偏差范围也以达到电机侧联轴器上张口为宜。引风机中间轴及联轴器找正如图3-1所示。

3-20　引风机膜片联轴器的调整垫有什么作用？

答：滑动轴承的电机，在电机检修或者更换后，磁力中心线可能发生变化，电机底座与电机之间的可调余量较小，而膜片联轴器的轴向间隙、膜片厚度、预拉伸量都有一定的设计值。调整垫的作用是为了在电机检修和更换后仍然能够通过改变调整垫厚度使联轴器的轴向间隙、弹簧膜片预拉伸量保持在设计范围内。

在电机检修或更换后，电机运转平稳后达到磁力中心线位置时，若电机轴的轴向位置相较于电机检修前远离了风机，则需要增加垫片来增大调整垫片厚度减小联轴器间隙，若电机轴的轴向位置相较于电机检修前接近了风机则需要通过车削减少调整垫的厚度增大联轴器间隙。通过调整垫厚度，可以保证联轴器间隙以及弹簧膜片的预拉伸量。

调整垫板是为风机、电机检修而设的，在安装过程中并不需要加厚或削薄，要保证弹簧膜片拉伸量以及联轴器间隙，仅需要使用调整螺钉或千斤顶调整电机底座的轴向位置即可达到目的。

3-21　如何安装可调前导叶装置？

答：可调前导叶装置位于叶轮与进气箱之间，由外壳、叶片、轴承、圆臼、凸臼、外部传动机构等部分组成，其外壳为风机外壳的一节。叶片两端固定，布置在外壳与中间轴罩之间。叶片轴外端由轴承座固定，可通过轴承实现自由转动。叶片另一轴端上的凸臼与中间轴罩上的圆臼配合，可以实现定位和转动。

一般情况下可调前导叶装置已在厂内将外壳、叶片、轴承、外部传动机构组装在一起，分上下两部分供货。外壳中分面使用法兰与螺栓连接，安装时需涂抹密封胶。外部传动机构的两半传动钢圈需使用螺栓连接在一起。

圆臼需要现场焊接在中间轴罩上，通过调节圆臼位置可调节圆臼与叶片的轴向和径向间隙，这里提到的轴向径向均是相对于每个叶片的轴而不是风机主轴。圆臼与凸臼之间应保持同心，可通过测量两者相对于叶片轴的径向间隙来调整同轴度。叶片与圆臼顶面也应保有一定的轴向间隙，同时还应保证凸臼插入圆臼的深度。

叶片组装完成后需将所有叶片调整到全关位置，再将外部传动机构上与叶片轴相连的卡箍锁紧，并在叶片轴端标记叶片指示方向，以便于之后的叶片开度调节工作及运行期间的叶片开度检查确认工作。

叶片开度调节时应开启电动执行机构，将可调前导叶装置反复调至全开、全关及其他指定开度，在每个开度都需要检查每个叶片的指向是否与其他叶片一致，对不指向一致的叶片需松开叶片轴外端卡箍，调整至指向一致后再锁紧卡箍。

3-22　如何测量调整动叶的叶顶间隙？

答：动叶安装后应首先调整叶顶间隙，叶顶间隙是指经过机械加工的外壳内径与叶片顶端之间的间隙。调整时先用楔状木块将叶片的根部垫足，在叶轮外壳内径顺圆周方向等分八点，作为测量点，找出最长和最短的叶片、测量间隙并作好记录，最后调整叶片，使其达到下列标准：①用最长的叶片在机壳内转动各标准测量点时，其最大间隙与最小间隙之差不大于1.2～1.4mm；②最短叶片在各标准测量点的间隙最小值与最大值的各偏差，引风机一般不大于1.9mm，送风机一般不大于1.5mm；③最长和最短叶片在8～12个标准测量点的平均间隙，引风机一般不大于6.7mm，送风机一般不大于3.4mm；④引风机最小间隙不小于5.5～5.7mm，送风机最小间隙不小于2.5～2.6mm，其最小间隙值一般取决于叶轮直径、工作介质温度，以及叶轮、机壳的制造加工质量。

在调整叶片时，为了保证叶轮的平衡不受影响，必须对每片叶柄的螺母进行调整。调整时，朝轴心方向一般不超过0.6～0.7mm，背轴心方向一般不超过0.7～0.8mm。叶片间隙调整结束后，要将叶柄的止退垫圈和螺母回装好。止退垫圈应将螺母锁住，防止螺母松动。同时用小螺钉将叶柄紧固牢。

3-23　如何校准动叶片安装角度的调整？

答：先打开液压执行器，带动叶片动作，然后根据动叶安装角度在10°～55°的范围内变化，依下列步骤校正准确：

（1）在轮毂上拆下一块叶片，将带刻度的校正指示表装在叶柄上。

（2）转动叶片，使仪表指示在32.5°。将调节轴限位螺钉调节到距指示销两边相等（即指示销位于中间），调整传动臂至垂直位置，再调节传动装置上的刻度盘使其为32.5°。

（3）对准指示销，继续转动叶片使指示表的指针分别对准l0°、55°，此时指示销的指针也应分别对准10°，55°。如有偏差，需移动刻度盘的位置，并把限位螺钉分别在10°、55°位置上和指示销相碰，使10°及55°刚好是极限。

（4）反复几次，如无变化，则可将叶片位置固定。

3-24　如何判断轴流风机的转向？

答：在锅炉辅机所使用的轴流风机中，判断风机转向需从叶片形状上判断，叶轮的转向应保证叶片切割气流后，气流由侧边进入然后向出口侧排出。叶片的形状为曲面，一面微微凸起，一面微微凹陷，从整体上看凸面朝向进气侧，而凹面朝向出气侧。叶片有一定的安装角度，所以叶片的两个侧边缘一边靠近进气侧另一边朝向出气侧。叶片以靠近进气侧的边缘切割气流，气流沿凹面排出至出气侧。所以，叶片上靠近进气侧的边缘以及叶片的凹面是朝向风机转向的，以此可判断出风机的转向。从叶顶方向俯视叶片，叶片与风机转向及气流方向的关系正如轴流风机转向识别图3-2所示。

3-25　造成轴流风机振动的因素有哪些？

答：（1）转子质量不平衡，例如：引风机叶片磨损或不均匀积灰、转子部分检修后未找平衡、叶片变形或开裂等情况。

（2）动、静部件之间碰摩，例如主轴与密封装置之间碰摩、叶顶间隙过小、滚动轴承异常。

（3）基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动，机座连接不牢固。

（4）联轴器找正不好。

（5）在临界转速或临界负荷下振动。

（6）气流扰动引起的振动。

3-26　动叶调节机构的基本原理是什么？

答：目前市场上常见的动叶调节机构有三种：豪顿华工程公司与沈阳鼓风机厂使用的来自丹麦的豪顿技术；上海鼓风机厂使用的来自德国的TLT技术；成都电力设备厂使用的来自德国的KKK技术。三种形式的动叶调节机构各有特点，但其基本原理是类似的。

调节叶片开度时，风机外部的电动执行机构通过调节拉叉或齿条等传动装置使得调节阀沿着风机轴向，向左或者向右移动。调节阀的移动使得压力油路与回油管路分别连通了通往液压缸内左侧或者右侧的油路，使得液压缸或者活塞在压差作用下移动从而带动调节盘移动。调节盘与叶柄底部的曲柄滑块连接，曲柄将调节盘的轴向位移转化为叶片的旋转角度，实现了叶片开度的调节。

调节阀上有多个接口，左右移动后便有接口与液压缸内及外部油管路连通。当调节阀向一个方向移动后，液压缸或者活塞也会在压差作用下向相同的方向移动，最终实现两者之间相对位移不变，达到活塞两侧压力平衡的状态，平衡状态下叶片开度保持不变。

3-27　如何判断动叶调节机构故障的原因？

答：当动叶发生调节故障时，首先对现场的调节臂部进行观察，查看是否有脱落，若没有脱落，观察调节时候调节轴是否有动作，如果调节轴动作，则可判断机械部分有松动，导致调节力没有传输给液压缸配油阀阀芯（即没有把位移量传给旋转油封），检查传动轴外部的顶丝、调节轴与拉叉连接处的顶丝以及拉叉与旋转油封的连接是否有松动。

若故障发生时，调节臂部有脱落，观察油压及流量是否正常，如果压力偏高及流量低，则可以判断调节机构液压系统故障，主要检查旋转油封、液压缸及垫片及轮毂内动叶调节盘的相关部件。

若故障发生时，调节臂部有脱落，油压及流量正常，则可以判断为调节机构机械故障，一般为卡涩，油压正常可以说明液压系统没有憋压现象，调节时给定的位移量没有传递至液压缸配油阀阀芯时就已经卡涩，主要检查调节轴轴承及拉叉连接处等地方是否有卡涩或损坏。

如果调节时，液压缸速度明显滞后伺服电机速度，且液压油压力较低，可以重新整定溢流阀压力。

若风机在运行中叶片开度不受控制，需检查旋转油封与拉叉的连接部分以及调节轴的摩擦面是否起作用。