科曼机电

一、评估背景与目的

热电厂空冷岛作为关键冷却设备，其风机系统运行稳定性直接影响机组安全与效率。近年来，空冷岛风机因机械故障、电气问题、环境因素等引发的停运、损坏甚至安全事故时有发生，威胁生产安全与经济效益。本报告旨在系统评估空冷岛风机事故风险，识别潜在隐患，提出防控措施，为设备运维与管理提供科学依据。

二、评估对象与范围

评估对象：热电厂空冷岛风机系统（包括风机本体、传动装置、电气控制、支撑结构等）。

评估范围：涵盖设计缺陷、运行环境、设备维护、人为操作等风险因素，结合历史事故案例与现场数据进行分析。

三、风险评估方法

采用“风险矩阵法”结合故障树分析（FTA）、现场检测数据与专家评估，综合考量事故发生的概率与后果严重程度，划分风险等级（高、中、低）。

四、风险识别与分析

（一）机械结构风险

1. 螺栓/连接件断裂：

   - 案例：某300MW机组U型螺栓因疲劳断裂导致风机失效，分析显示材料强度不足、应力集中及长期运行疲劳累积是主因。

   - 风险点：螺纹根部应力集中、材料缺陷、振动加剧导致螺栓松动。

2. 振动超标：

   - 案例：660MW机组风筒螺栓频繁断裂，振动测试显示风机与钢结构共振，气流不均引发高频振动。

   - 风险点：设备安装偏差、叶片不平衡、轴承磨损、传动系统缺陷。

3. 传动系统故障：

   - 齿轮箱磨损、皮带断裂（如某炼油厂空冷器6天更换一次皮带），影响风机稳定性。

（二）电气与控制风险

1. 变频器非故障停运：

   - 案例：某厂因电网波动导致变频器停运，机组真空下降险些停机，暴露出抗干扰能力差、参数设置不合理问题。

2. 电气短路与接地故障：

   - 案例：空冷PC段母线绝缘老化引发短路，导致风机全停、机组解列。

（三）环境与气候风险

1. 冬季冻结：

   - 低温下蒸汽凝结水结冰堵塞管束，导致空冷岛局部冻结、管束破裂（需防冻措施如热风循环、负荷调整）。

2. 极端天气影响：

   - 大风导致风机共振、叶片变形；高温环境下电机过热、润滑失效。

（四）运维与管理风险

1. 维护不足：

   - 轴承润滑不良、叶片积灰未清理、振动监测缺失，加速设备老化。

2. 操作失误：

   - 启停机操作不当（如冬季启动未预热）、参数调整错误引发过载。

五、风险评估结果

六、风险控制与应对措施

（一）技术措施

1. 机械强化：

   - 选用高强度螺栓（如10.9级M20替代M16），优化螺纹设计，定期检测硬度与疲劳裂纹。

   - 安装振动监测系统，实时预警异常振动，定期动平衡校准叶片。

   - 传动系统采用冗余设计（如双皮带传动），定期更换磨损部件。

2. 电气优化：

   - 升级变频器抗干扰能力，增设电压波动自启动功能，优化参数设置。

   - 母线系统改用绝缘性能更高的材料，定期检查电气绝缘与接地。

3. 环境适应：

   - 冬季运行采取热风再循环、低负荷预热等措施，监测凝结水温度防止冻结。

   - 大风天气降低风机转速，加固风筒与支撑结构。

（二）管理措施

1. 标准化运维：

   - 制定《空冷岛风机维护规程》，明确巡检周期（如每日振动检测、季度轴承润滑）。

   - 建立设备健康档案，记录关键参数（如轴承温度、振动值）与维修历史。

2. 智能化监控：

   - 引入数字孪生系统，实时模拟空冷岛热负荷与风机状态，AI预测故障。

3. 人员培训：

   - 定期开展操作培训与应急演练，提升运维人员风险识别与应急处置能力。

七、结论与建议

1. 结论：空冷岛风机事故风险主要集中于机械疲劳、电气故障与极端环境，需通过技术升级与精细化管理降低风险。

2. 建议：

   - 优先整改高风险项（螺栓、变频器、电气短路），逐步完善智能监控系统。

   - 建立跨部门联动机制，确保运维、电气、气候预警信息实时共享。

   - 定期开展风险评估复审，动态调整防控策略。

评估单位：天津科曼机电设备有限公司安全技术部  

评估日期：2025年8月26日