1、设备概述
　　增压风机上海鼓风机有限公司生产的型号为RAF44-21.2-1的动叶可调轴流风机，额定功率3700kW，液压缸型号φ336/100。该机组自投运，至故障时累计运行80个月。
　　2、故障描述
　　2.1故障前检修情况
　　去年5月，进行机组C级检修，增压风机叶片检查，渗透试验合格；油站系统检修，油管漏油处理。叶片角度校验，液压调节系统检查，叶片动作正常，角度一致。检查调节杆弹簧片无断裂，连接销完好，叶片角度行程试验正常。
　　今年7月18日20时26分06秒，机组脱硫增压风机电流由219A突然降至148A，导叶开度78%（指令78%），同时增压风机入口3个压力测点由正常值瞬间变为坏点。20时26分11秒，锅炉A、B引风机自动控制，静叶开度58%、57%，电流226A和200A，炉膛负压呈现上升趋势，PT1611A、PT1611B两压力测点升高到450Pa、422Pa。20时26分16秒，锅炉炉膛压力的四个测点（PT1611A、PT1611B、PT1612A、PT1612B）瞬时达到450Pa、422Pa、103Pa、-18Pa，DCS发“炉膛压力高”声光报警。20时26分20秒，炉膛压力的四个测点（PT1611A、PT1611B、PT1612A、PT1612B）为1417Pa、1402Pa、620Pa、405Pa；A、B引风机自动控制联锁切除，转为手动控制，风机静叶开度62%、61%，电流235A和194A。20时26分21秒，炉膛压力四个测点值为1578Pa、1086Pa、786Pa、1570Pa。运行人员将机组控制方式由AGC切至CCS方式，手动增加引风机静叶开度。20时26分35秒，炉膛负压继续快速上升，炉膛压力测点PT1611A、PT1611B、PT1612A、PT1612B测量值为1578、1570、1496、1584Pa。四个点有三个（PT1611A、PT1611B、PT1612A）瞬时超过1520Pa（跳闸值）。20时27分24秒，锅炉MFT，机组跳闸，发电机解列，厂用电切换正常，主汽门正常关闭。锅炉MFT首出原因为“炉膛压力高”保护动作。
　　2.2现场检查情况
　　7月19日揭开增压风机上盖后进入内部检查增压风机动调头控制连杆、机械反馈连杆的簧片和对轮固定销无损坏现象。在用力情况下可以盘动动调头机械反馈连杆，由此确定是动调头内部故障。
　　拆除动调头控制、反馈杆与外部传动杆的连接，用手盘动动调头反馈杆有紧涩感。拆开动调头尾部端盖，检查内部机构情况，发现反馈双面齿条与反馈连杆之间的轴承保持架断裂，保持架出现过热变色脆化现象，滚珠已全部脱落。（轴承品牌NSK，轴承型号为3200B）。拆开动调头中间法兰，将动调头控制端和反馈端拆开，动调头内部发现脱落的轴承滚珠和金属碎屑。检查反馈轮、反馈齿条、伺服阀齿条、偶齿的轮齿无损坏、断纹、点蚀现象。
　　3、原因分析
　　3.1直接原因
　　增压风机动调头反馈双面齿条与反馈连杆之间的轴承损坏，动调头运行调节故障，叶片迅速关闭；由于增压风机动叶故障关闭、出力突降后，脱硫旁路挡板未能及时开启，系统烟气通道受阻，炉膛负压突升，保护动作跳机。
　　3.2根本原因
　　（1）造成增压风机动调头反馈双面齿条与反馈连杆之间的轴承损坏的因素有多种，初步原因分析：
　　设备欠修，超期服役。上海鼓风机厂有限公司《RAF型电站动叶可调轴流送风机安装和使用维护说明书（B部分）》第41页建议，在每运行16000小时后返厂进行风机解体大修（包括轴承检查清洗并再润滑）；机组增压风机在3年前C修中返厂解体大修后，运行至今年7月18日已经超过建议使用寿命，可能因为轴承润滑不良或轴承超期使用而损坏。
　　检修质量控制不良。轴承运行中受附件外力运行中损坏，在回装过程中动调头反馈齿轮与反馈齿条的啮合间隙调整不良，反馈齿条动作卡涩，在长期运行中，液压缸反馈杆与动调头反馈齿条的轴承受径向外力，造成轴承保持架断裂脱落损坏。
　　（2）轴承损坏导致动叶关闭的原因分析：动调头反馈双面齿条与反馈连杆之间的轴承损坏后，反馈双面齿条因轴承损坏而失去固定，压力油推动伺服阀向右持续动作，油路始终连通，叶片被关闭。结合下图1：风机液压缸示意图轴承损坏导致叶片全关过程为：动调头靠近叶轮侧为进口压力油管，压力油方向为推动伺服阀向右侧（远离叶轮侧）动作（伺服阀向右侧动作是将叶片关小）；在动调头控制滑块和反馈齿条未动作情况下，伺服阀的单面齿条被定位而无法动作，液压缸的油路被关闭（叶片保持不动）；反馈双面齿条因轴承损坏而失去固定后，压力油可以推动伺服阀向右侧动作，因此在伺服阀油路连通后，叶片被关闭。

图1：风机液压缸示意图

 

图2：断裂的轴承支架图

图3：轴承内圈磨损

　　（3）旁路挡板未及时开启分析：联开旁路挡板逻辑条件为脱硫增压风机入口压力高于0.19kPa。由于增压风机入口压力在20时26分06秒瞬间即由-0.092kPa快速上升至超量程（-1～0.5kPa），造成判断测点为坏点，屏蔽了“增压风机入口压力大于0.19kPa联开旁路挡板”的逻辑条件。
　　4、处理方法
　　更换损坏的3200B轴承；修理后检查动调头反馈双面齿条与壳体配合良好无卡涩，开始动调头的回装工作。
　　测量计算出控制偶齿与伺服阀齿条、反馈双面齿条的啮合位置，将动调头拆下的部份进行配装到位。动调头整体回装完成，油管道连接完成。动调头调节杆、反馈杆的新孔销更换完成后，连接恢复完成动调头外部各连接部件。动调头调节杆与动叶实际位置调节校定。
　　启动增压风机油站运行，检查调节动调头运行情况，并进行风机动叶角度定位。发现风机动叶在开启时偶尔出现动调头及连接管路不规则振动，同时伴有油压波动。经反复调整未能彻底消除“风机动叶在开启时动调头及连接管路不规则振动，同时伴有油压波动”现象。为确保启动后机组安全，整体更换液压缸。
　　5、防范措施
　　5.1、每次计划检修中（C修间隔，约12000-16000小时）对动调风机安排液压缸解体检修，重点检查内部轴承、转动部件等磨损情况，必要时更换磨损部件。
　　5.2、巡检点检时重点检查两台机组动调风机油站油压波动情况，发现异常及时分析原因，评估、管控存在风险。
　　5.3、增加“增压风机入口压力三点同时变为坏点，联开脱硫旁路挡板”逻辑，避免增压风机跳闸后旁路挡板不联开造成机组跳闸。