風機振動監測與故障診斷

　　軸流風機主要由風機葉輪和機殼組成，結構簡單但是數據要求高，本文在對風機工作特點和故陣機理的分析基礎上，敘述了風機的振動監測點布1、振動傳感器的選擇、數據處理方法之間的關系流程和振動數據的處理，同時也介紹了故障狀態識別的內容。

　　1引言

　　容量300MW及以上的火電機組較優采用動(靜)葉調節軸流風機作為鍋爐的送、引風機，而送、引風機作為鍋爐的重要輔機，提供煤粉燃燒所需的氧量并維持爐膛穩定負壓，對于

　　鍋爐甚至整個機組的安全、穩定運行具有至關重要的作用。對于旋轉設備來說，振動對設備狀態具有直接的反映。振動分析及測量在旋轉機械的故障診斷中占有位置。

　　2狀態監測中風機分布情況和測點布里圖振動監測重要的一環就是測點的選擇和布置。旋轉機械的振動測試一般選三個方向，即水平、垂直和軸向，這是因為不同故障在不同方向有不同的反映，比如，不平衡作水平方向，松動作垂直方向，不對中在軸向反映較強。為了反映風機系統的工作狀況，也要布置溫度等一些傳感器。

　　3傳感器的選擇與安裝

　　因為速度傳感器是將傳感器內線圈對磁鐵的相對運動的速度轉化為感應電動熱的原理上的，使用頻段一般應在其固有頻率的1.7倍以上才能實現測量誤差在5%以內。而一般的傳感器固有頻率都在IOHz以上，故使用頻段當在17Hz以上。選擇傳感器類型時要考慮被測對象的工作頻率，一般來講，對于低頻振動宜使用位移傳感器，高頻振動宜采用加速度傳感器，而速度傳感器對工作頻率要求不太敏感。在選擇傳感器時還應該考慮經濟方面的因素。風機振動主要為低頻振動，因此要選頻率響應比較寬的壓電式速度傳感器作為監測傳感器元件。這種傳感器的芯部采用的是壓電晶體，其工作原理是被測物體的振動產生壓力(或張力)作用于晶體，壓電陶瓷片產生出與壓力(或張力)大小成比例的電荷量，經放大器和積分器轉換為電壓信號。其特點是低頻特性好、體積小，由于沒有移動部件，因而不會退化和磨損。選擇的傳感器頻率響應范圍為4.5一5000Hz。電機兩端、風機兩端的側點共檢測8個軸的振動信號。

　　4監測特征f的分析與處理在機械故障監測中較優使用兩種分析方法:①速度監測。速度監測主要采集低頻故障，如:不對中、不平衡和機械松動。這些監測通常用于1倍和10倍工作頻率。②加速度分析方法的主要用來監測高頻或軸承故障，這些頻率通常都在工作頻率以上。本文論述的是如何對監測數據進行多種變換，以充分利用有限的數據進行較好的故障分析與診斷。

　　5狀態判別與診斷

　　狀態判別一般分兩步進行。先判斷風機的整體狀態是否正常，然后對異常的設備作進一步分析，判斷其故障的部位、原因、程度及發展趨勢。

　　5.1JUE對標準判別法

　　確定用以判斷設備狀態的界限值(闌值)。把測得的值與標準值比較，可判別設備處于良好、允許、較差及不允許等4種狀態。一般采用振動標準IS02372來判別風機的狀態。如果發現測點中一個方向或幾個方向的振動超標，則可對此作頻譜分析，從而找出振動的根源，一般來說，風機的異常振動，隨故障類型的不同，其參數的變化表現出明顯的方向特征。在許多情況下，轉子不平衡時反映水平方向振動大;聯軸器不對中，軸向振動大;地腳聯接松動，垂直方向振動大，但其它松動時，振動方向特征不明顯。據此，將有助于對風機故障的確診。

　　5.2相對標準判別法

　　相對標準判別法是采用設備在良好狀態下測取的參數值(亦稱原始值或初始值)作為判別

　　狀態的標準，根據實測值為原始值倍數的多少來判別設備的狀態。每次測試要在相同工況、

　　相同的測試方案下進行。研究軸流式風機的故障模式與監測量之間的關系對于故障識別和振動大有裨益，特征頻率與常見故障之間的關系。

　　6結論

　　本文提出了軸流式風機的振動監測和故障診斷的思路和實施方案，對火電廠風機的狀態檢修有的參考價值。信號分析和故障狀態識別是監測和診斷成功與否的關鍵，隨著多種數學模型的完善和系統中知識庫和推理機等J術的發展。

　　軸流風機的振動監測，可使用本特利內華達的bently3300渦流傳感器和本特利加速度傳感器。