垃圾焚烧发电设备维护中现场动平衡的应用研究

关键词：垃圾焚烧发电；设备维护；现场动平衡；应用

随着城市化进程不断加速城市垃圾处理成亟待解决环境问题，垃圾焚烧发电技术凭借在垃圾处理效率和能源回收方面优势获广泛应用。然而，垃圾焚烧发电设备运行环境复杂长期高负荷运转使设备零部件磨损严重，特别是转动设备不平衡问题严重影响设备安全性和经济性，现场动平衡技术可在设备原位对其进行平衡校正且无需拆卸设备，具备高效便捷优点对保障垃圾焚烧发电设备稳定运行意义重大。

1 垃圾焚烧发电设备及其现场动平衡技术的介绍

垃圾焚烧发电系统涵盖垃圾焚烧炉、汽轮发电机组、烟气处理系统等多个关键设备，这些设备大部分属于高速旋转设备，如焚烧炉的搅拌装置、汽轮机的转子等。垃圾焚烧发电设备运行环境相对比较恶劣，垃圾成分复杂且含水量较高，燃烧过程产生的腐蚀性气体与高温环境易致使设备零部件变形、磨损，设备长时间运行会让零部件质量分布发生变化。例如，风扇叶片积灰、不平衡质量增加等情况，进而引发设备振动过大、运行效率降低等问题，在旋转机械运行过程中，转子动不平衡是转动机械的一种常见故障，它会引起设备轴承、转子或者其他部件寿命缩短或者损坏。而动平衡常用于处理转机转子动不平衡，例如，汽轮机转子、离心泵转子及风机转子在动平衡机上进行动平衡校正，以校正转子的动不平衡量。相比之下，现场动平衡技术作为先进工程实践方法，其特点是在保持设备原有安装状态和运行工况条件下，通过振动测试分析与配重调整结合方式消除转子不平衡量。该技术和离线平衡相比具有显著优势：一方面能更准确反映设备实际运行状态获得更优平衡效果；另一方面，可避免设备拆卸运输过程中的潜在风险保护原始安装精度，特别要注意的是在垃圾焚烧发电这一特殊工业领域中，因生产环境存在高粉尘浓度和强腐蚀性等特点，设备转子更容易出现动不平衡问题。近年来，现场动平衡技术在该领域应用日益广泛，其技术优势主要体现在基于实际运行工况进行平衡校正精度更高、避免设备拆装带来的二次损伤风险、显著提升转子系统的平衡精度水平。

2 现场动平衡在垃圾焚烧发电设备中的应用步骤

2.1 设备检查与前期准备

在开展现场动平衡操作之前，需要对垃圾焚烧发电设备做全面检查。首先，要确认设备的转速以及功率等运行参数是否契合设计要求，还要检查设备的润滑系统和冷却系统等是否处于正常运行状态。其次，要对设备的振动情况展开初步监测，了解振动的幅值和频率等具体特征来判断振动是否存在异常，同时要准备好现场动平衡所需要的仪器设备，如振动传感器、转速传感器以及动平衡仪等，并且要确保设备的连接线路安全且可靠[2]。

2.2 振动测量与数据采集

将振动传感器安装到设备关键部位，如转子轴承座附近，与此同时，将转速传感器安装在设备轴端或者能准确测量转速的位置，启动设备让其在正常工况下运行，借助动平衡仪采集设备的振动数据以及转速信号，振动数据涵盖振动幅值、相位和频率等相关参数，这些参数的采集要在设备稳定运行一段时间之后开展，以此确保采集数据的准确性。在采集过程当中要注意避免外界干扰因素对测量结果产生影响，诸如周围环境的振动和电磁干扰之类。

2.3 不平衡量分析

动平衡仪采集振动数据和转速信号后结合设备结构参数开展数据分析，采用频谱分析方法把振动信号分解成不同频率成分，以确定与旋转频率相关主要振动分量。通过计算得出设备不平衡量大小以及相位，不平衡量通常以质量和半径乘积形式来表示，同时依据设备允许振动标准判断设备不平衡程度是否需要进行调整，要是振动幅值超出设备允许范围，且主要振动频率和设备旋转频率一致需进行动平衡调整。

2.4 平衡调整方案制定

依据分析得出的不平衡量大小与相位情况，结合设备具体结构和安装条件来制定平衡调整方案。平衡调整一般存在加配重和去配重这两种方式，具体选择哪种方式要取决于设备结构特点以及现场操作便利性。对于结构允许的部分设备，可在设备适当位置增加配重块以抵消不平衡质量，配重块的质量大小与安装位置需根据计算结果精确确定。对于需要减轻质量实现平衡的一些设备，可通过打磨或切割方式去除多余质量，制定平衡调整方案时，还需考虑调整后设备质量分布是否会影响设备其他性能，如强度和稳定性等 [3]。

2.5 平衡调整实施与效果验证

按照制定好的平衡调整方案对设备开展平衡调整工作，在整个调整过程中需要严格依照方案去进行操作，以此确保配重的安装位置以及质量准确没有差错，调整工作完成之后重新启动设备并且再次采集振动数据，通过这些数据来验证调整所产生的效果。通过对比调整之前和之后设备的振动幅值以及相位，对动平衡调整的有效性作出评估，如果振动幅值有明显降低且设备运行处于平稳状态，说明动平衡调整获得良好的效果，若振动情况依旧存在异常，那就需要进一步分析其中的原因并，对平衡调整方案作出调整，然后再次开展调整工作，一直到设备的振动达到允许范围才停止。

3 结语：

综上，现场动平衡技术在垃圾焚烧发电设备维护里有重要应用价值，借助现场动平衡技术能够有效解决垃圾焚烧发电设备不平衡问题，还可提高设备运行平稳性与可靠性来延长设备寿命，同时能降低维护成本并提高发电效率。设备安全、环保、稳定、长周期运行是垃圾焚烧发电行业取得良好效益的关键因素，现场动平衡技术可有效节约检修时间、节约人力成本，并且提高经济效益。

参考文献：

[1] 宋剑华 . 垃圾焚烧发电厂安全管理研究 [J]. 中国管理信息化 ，2024，27（22）：117-119.

[2] 王志远 . 垃圾焚烧发电厂电气设备安全运行管理与维护 [J]. 内蒙古科技与经济 ，2024，（20）：139-141+145.

[3] 林俊 ， 姜友春 . 垃圾焚烧发电在线监测设备故障分析与维护 [J]. 重庆电力高等专科学校学报 ，2023，28（01）：30-34.

作者简介：王在宇（1983.11-），男，汉族，大专，湖南新化，电气工程师，主要从事垃圾焚烧发电厂设备管理工作