火电厂凝结水泵振动原因分析及处理

摘要:首先介绍了火电厂凝结水泵振动的危害，进而分析了火电厂凝结水泵振动的原因，最后结合火电厂凝结水泵振动实例研究了具体的处理措施。

关键词:火电厂、凝结水泵、振动、原因分析与处理

中图分类号：S277.9+2 文献标识码：A

前言

作为火力发电厂发电机组主要辅机设备之一，凝结水泵振动超标将导致泵组发生故障，造成泵组停运，并进而引发更为严重的故障。此外，还将会导致备用泵与运行泵之间频繁地切换工作，容易造成凝结水泵的电机和供电设备发生故障。因此，采取有效措施将凝结水泵的振动消除或控制在合理范围以内，对于火电厂的安全稳定运行具有极为重要的意义。

1、火电厂凝结水泵振动原因分析

导致火电发电机组凝结水泵振动的主要原因有:

①在凝结水泵设计和制造过程中，连接管道、导轴承以及安装支架等主要部件的尺寸存在误差，造成凝结水泵装配时零部件之间的间隙无法满足标准要求。

②火电厂设计时对凝结水泵的选型判断失误，造成所选用的凝结水泵设备与火力发电机组配合度差，凝结水泵长期无法运行在最佳效率区。

③凝结水泵的水力存在问题。

④凝结水泵的配套电机设备存在问题。

⑤凝结水泵安装过程误差较大。

⑥凝结水泵的设备运行维护与保养缺失，一些零部件磨损或损坏没得到及时更换，造成凝结水泵的运行工况较差。

1 .1机械振动

凝结水泵的机械振动通常是由于水泵转子具有超标的动平衡精度。此外，泵组中心不正、水泵转子发生热弯曲、水泵转子出现永久性弯曲等变形、水泵的支撑底座刚度不足、水泵出现机械松动、水泵零部件的不足以及共振等原因都会导致机械振动。

1.2支撑底座刚度不足

①支撑底座的连接螺栓发生松动。若凝结水泵安装或运行检修时米将凝结水泵与支撑底座之间的连接螺栓拧紧，在运行过程中就会造成连接螺栓松动。可以通过检查各连接部件之间的差别振动值来查找发生松动的连接螺栓。

②连接接口的法兰接触不良。若连接接口的法兰出现了变形或接触表面的质量不良，就会导致全部连接螺栓都拧紧的情况下仍然不能达到标准所要求的连接刚度，从而造成明显的差别振动。

③水泵筒体与支撑底座之间接触不良。水泥底座若采用了与设计要求不符的标号的水泥、二次灌浆质量不良等，都会导致水泥基础的质量出现问题，如灌浆质量不良、泵筒体垫铁的间距过大、受力不均匀以及垫铁与台板之间虚连等。在较大外力作用下，垫铁将会发生相对位移，从而显著降低凝结水泵组支撑轴向动刚度，在严重时甚至会导致凝结水泵的水泥基础灌浆松裂，进一步造成泵组支撑的轴向动刚度下降。

1.3水力问题

①汽蚀现象。所谓汽蚀，是指在一定温度条件下，液体的压力降低到汽化压力会产生汽泡的现象。凝结水泵在运行过程中，若液体中含有大量汽泡，在流经叶轮中的高压区时，汽泡会在周围高压液体的作用下急剧缩小乃至爆裂，此过程将会伴随有强烈的水击作用，造成对泵体金属内壁表面的冲击，导致泵体变形，严重情况下甚至会将泵体击穿。与此同时，该过程还会产生较大噪音和振动，进而对凝结水泵零部件的使用寿命和性能造成影响。

②凝结水泵长期远离高效工作区运行，泵流量不适合而导致振动。

1.4电机设备故障

凝结水泵电机设备出现故障的表现一般初期为温度的异常升高，若不及时处理就有可能造成电机的损坏乃至报废。电机设备长期过负荷运行对电机的危害极大，在检修过程中及时对电机温度进行监测和判别，明确造成电机温度升高的原因，以及合理使用、维护电机设备，对于电机设备的安全稳定运行具有重要意义。

1 .5凝结水泵基础、管道等安装不正确引起的振动

①共振加剧振动。当凝结水泵水压力造成的脉动与泵体或管道的固有振动频率相一致时就会产生共振;而凝结水泵的基础强度不足时，其基础所承受的动载荷同样会造成振动，特别是凝结水泵基础较小时，凝结水泵和基础的振动都比较大;若凝结水泵与电机设备采用分基安装，经过长时间运行后必然会发生基础的不均匀变形，从而导致安装好的凝结水泵产生径向偏移等问题，更加促进了凝结水泵振动。

②管道的安装与固定。凝结水泵的出口管道必须安装强度足够的定位支架，否则在应力作用条件下，管道可能会发生变形，并进而对整个凝结水泵组的对中状态造成影响。同时要保证凝结水泵进出口管道连接的稳定性，若稳定性变差会造成约束刚度的降低，严重情况下约束刚度会失效。此外，要对管道以及凝结水泵的荷载能力进行仔细校核，确认满足验收准则要求后方可验收通过。

2、火电厂凝结水泵振动的检查方法

火电厂凝结水泵振动相对应的处理方案见表1：

3、实例分析

3.1振动实例概括

某火力发电厂有2台火力发电机组，每台机组都配备三级凝结水泵，每一级有2台，在正常运行情况下1台运行另外1台备用。其中，I级、II级和III级凝结水泵分别为2组叶轮、1组叶轮和2组叶轮。在每一台水泵的入口叶轮处均安装了一个诱导轮以提高叶轮的抗汽蚀能力。自投运以来，该火电厂的凝结水泵组已经运行了十余年，逐渐呈现出较为频繁的异常工况，其中就包括比较严重的振动问题。监测结果表明，I级凝结水泵有0.11-0.15mm的轴承振动，II级凝结水泵有0.08-0.13mm的轴承振动，III级凝结水泵的轴承振动则在0.08-0.12mm之间，都要比相关规范中小于0.08mm的要求要大，给凝结水泵以及发电机组的安全稳定运行带来了极大隐患。

3.2振动的检查与处理

针对各级凝结水泵所存在的振动超标问题，该火电厂组织运行检修人员进行了多次检修与维护工作。

①对水泵转子进行低速动平衡。利用凝结水泵拆修机会，只要更换了转子上的零部件，就进行低速动平衡将原始不平衡量消除掉。由于凝结水泵入口叶轮处安装了诱导轮，在长期运行后发现诱导轮出现了不同程度的汽蚀现象。对此，采取打磨、补焊和修复汽蚀较轻的部位以及更换汽蚀比较严重的诱导轮的方法，并进行低速动平衡。

②检查转动部件是否松开和脱落。在检修过程中，重点检查是否存在转动部件松开和脱落等问题，但历次检修结果表明，凝结水泵并没有发生转动部件松开和脱落等现象。而在检修完成后，均严格按照标准要求来装配泵轴，将各零部件拧紧、锁定，以防止发生松开和脱落。

③针对可能发生的转子弯曲而导致质量不平衡问题，每次拆修后都严格按照规范要求测量水泵转子的弯曲度，一经发现有超过了0.02mm的规范许可值，就对其进行更换。

经过上述技术措施处理后再进行振动测试，发现凝结水泵的振动有了明显改善，在0.04-0.07mm之间，符合相关规范的要求。

4、结论

火电厂凝结水泵振动将会对泵组和电厂的安全稳定运行带来极大隐患，因此，必须针对具体的振动情况进行具体分析，并相应采取有效的处理措施，将振动消除或控制在规范允许范围以内，为提高凝结水泵组和发电机组的运行稳定性和发电效率发挥作用。

参考文献：

[1]张启发.凝结水泵振动原因分析与解决措施.[J].冶金动力.2011.

[2]习贺军.330MW发电机组凝结水泵振动原因分析及处理.[J].宁夏电力.2012.

[3]陈柏权.刘明军.吴志强.600MW机组凝泵变频运行振动分析及治理.[J].浙江电力.2013.