火電廠給水泵振動(dòng)原因及處理方法

王新靈

摘 要：不可否認(rèn)近年來(lái)我國(guó)火電廠取得較快的發(fā)展，無(wú)論在供電質(zhì)量與供電效率等方面都可滿足實(shí)際生產(chǎn)生活需求，且其關(guān)鍵性運(yùn)行設(shè)備如給水泵也逐漸表現(xiàn)出超高壓、大流量等特征。但實(shí)際運(yùn)行中可發(fā)現(xiàn)因轉(zhuǎn)速的提升往往容易造成給水泵振動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，嚴(yán)重情況下轉(zhuǎn)子可能發(fā)生變形或泵軸彎曲等，不利于火電廠安全生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，正確認(rèn)識(shí)火電廠給水泵振動(dòng)出現(xiàn)的原因并提出相應(yīng)的解決策略，是現(xiàn)行火電廠給水泵應(yīng)用中需考慮的重要問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：火電廠;給水泵;振動(dòng)原因;處理方法

引言

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)火電廠設(shè)備運(yùn)行可靠性也提出更高的要求。以火電廠給水泵為典型代表，其在實(shí)際運(yùn)行中極易受外界因素影響而發(fā)生振動(dòng)，成為制約整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵部位，這就要求對(duì)于給水泵振動(dòng)及時(shí)做好異常檢查分析并采取相應(yīng)的處理方式，確?；痣姀S整個(gè)系統(tǒng)得可靠運(yùn)行?；痣姀S是我國(guó)電力行業(yè)重要的組成部分，為我國(guó)電力行業(yè)做出重大貢獻(xiàn)。隨著人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活用電量需求的增多，火電廠的地位越來(lái)越重要。火電廠在整體運(yùn)行中，一些設(shè)備會(huì)出現(xiàn)零件老化、損壞等現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致電廠運(yùn)行故障。火電廠穩(wěn)定、安全運(yùn)行離不開給水泵，其振動(dòng)問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到火電廠的正常運(yùn)行，所以必須重視火電廠給水泵振動(dòng)問(wèn)題。

一、火電廠給水泵出現(xiàn)振動(dòng)的原因分析

1.1轉(zhuǎn)子失衡和轉(zhuǎn)子不對(duì)中

給水泵運(yùn)行過(guò)程中往往存在轉(zhuǎn)子難以保持平衡狀態(tài)，此時(shí)轉(zhuǎn)子截面在離心力作用下形成三維曲線，轉(zhuǎn)子運(yùn)行過(guò)程中該曲線會(huì)隨之旋轉(zhuǎn)且保持相同的速度，容易出現(xiàn)可能導(dǎo)致葉輪磨損或軸彎曲的工頻振動(dòng)。結(jié)合火電廠相關(guān)給水泵轉(zhuǎn)子異常情況，振動(dòng)振幅大多隨轉(zhuǎn)子運(yùn)行速度的增加而呈上升趨勢(shì)，當(dāng)振幅值達(dá)到最大值時(shí)便產(chǎn)生共振現(xiàn)象。除此之外，轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)因安裝或制造誤差等也易出現(xiàn)中心不對(duì)中現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為如部件磨損、扭曲或熱膨脹等。而且系統(tǒng)中聯(lián)軸器在不對(duì)中情況下易出現(xiàn)附加扭矩，如何保證聯(lián)軸器合理選擇是給水泵運(yùn)行需考慮的重要問(wèn)題。

1.2給水泵支撐系統(tǒng)故障

火電廠給水泵的支撐系統(tǒng)通常有軸承座、基礎(chǔ)底座、臺(tái)板等，這一系統(tǒng)的狀態(tài)是否良好關(guān)系到給水泵的安全運(yùn)行。支撐系統(tǒng)的故障一般包括剛度不足、基礎(chǔ)不良等，這些都會(huì)引起微小振動(dòng)，當(dāng)微小振動(dòng)的固有頻率與某些不平衡激振力頻率重合時(shí)就會(huì)產(chǎn)生共振，從而加大了給水泵的振動(dòng)，造成更大的損失。影響支撐系統(tǒng)剛度的因素主要有連接剛度和結(jié)構(gòu)剛度，這里的剛度不足一般指前者。連接剛度反映了兩個(gè)部件之間的連接情況，在大多數(shù)情況下是軸承座與臺(tái)板之間的連接剛度。軸承座的連接剛度可以通過(guò)外部特性試驗(yàn)獲得，既在穩(wěn)定條件下測(cè)量軸承座上各個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)幅值。剛度良好的軸承座在高度差為100mm以內(nèi)的同一軸向位置上的振動(dòng)幅值差在5μm以內(nèi)，當(dāng)不滿足這一條件時(shí)就可以判定軸承座的剛度不足?；A(chǔ)不良是在給水泵的基礎(chǔ)混凝土底座不堅(jiān)實(shí)時(shí)，引起基礎(chǔ)下沉和地腳螺栓松動(dòng)，使基礎(chǔ)的固有頻率與某些激振力頻率重合產(chǎn)生共振，并且伴有轉(zhuǎn)子不對(duì)中的發(fā)生。

1.3從給水泵內(nèi)流體流動(dòng)異常

給水泵運(yùn)行中需將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體的勢(shì)能和動(dòng)能，當(dāng)泵中流體出現(xiàn)異常流動(dòng)可能導(dǎo)致振動(dòng)問(wèn)題的發(fā)生。其中的原因具體可體現(xiàn)在汽蝕、水力沖擊兩方面。其中在汽蝕方面，當(dāng)給水泵內(nèi)因汽蝕的存在而發(fā)生凝結(jié)，將產(chǎn)生一定的脈動(dòng)力，若在其他激振力配合下便容易增加振動(dòng)強(qiáng)度，引發(fā)更為嚴(yán)重的振動(dòng)問(wèn)題。而在水力沖擊方面，其主要表現(xiàn)為導(dǎo)葉與動(dòng)葉以同方向位置呈現(xiàn)，導(dǎo)葉疊加情況下葉片沖擊會(huì)造成強(qiáng)度極大的振動(dòng)。無(wú)論哪種方式下的振動(dòng)，其產(chǎn)生的應(yīng)力作用都可能使葉片受到損傷，影響給水泵的整體運(yùn)行。

二、識(shí)別給水泵振動(dòng)現(xiàn)象的主要方式

對(duì)給水泵振動(dòng)問(wèn)題的識(shí)別是處理振動(dòng)問(wèn)題的基本前提?，F(xiàn)行大多火電廠在識(shí)別給水泵振動(dòng)現(xiàn)象采取的方式主要以監(jiān)測(cè)、診斷為主。其中在監(jiān)測(cè)方面，如常見的遠(yuǎn)程、在線與離線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其主要得益于傳感器的引入使給水泵相關(guān)設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)得以獲取，在此基礎(chǔ)上分析振動(dòng)相位、頻率等。一般監(jiān)測(cè)中需考慮的主要以振動(dòng)信號(hào)為主，能夠?qū)⑺胁考ü苈?、轉(zhuǎn)子等信息反映出來(lái)，并對(duì)影響設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)溫度、流量與壓力等信息進(jìn)行說(shuō)明。這種以振動(dòng)信號(hào)為主的監(jiān)測(cè)是目前判斷給水泵振動(dòng)問(wèn)題的主要方式。除此之外，在識(shí)別振動(dòng)現(xiàn)象方面現(xiàn)行火電廠逐漸引入智能診斷方法，包括模糊診斷、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)等，對(duì)振動(dòng)問(wèn)題的識(shí)別可起到至關(guān)重要的作用。

三、火電廠給水泵振動(dòng)常見處理方法

火電廠水泵發(fā)生異常振動(dòng)可能會(huì)引發(fā)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，因此，必須盡快解決，以免整個(gè)機(jī)組由于振動(dòng)問(wèn)題出現(xiàn)較大的隱患。

3.1確保轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量平衡

首先在材料采購(gòu)上，要確保材料的規(guī)格是滿足要求的，在進(jìn)行安裝之前，要進(jìn)行調(diào)試，進(jìn)行動(dòng)、靜平衡測(cè)試，利用科學(xué)的檢測(cè)方法，檢查轉(zhuǎn)子是否出現(xiàn)由于制作工藝不符合工作要求的情況，要嚴(yán)格查看轉(zhuǎn)子中心部位的位置，檢查是否平衡。在檢測(cè)過(guò)程中，為了有效預(yù)防轉(zhuǎn)子不對(duì)中情況的發(fā)生，在給水泵一開始的調(diào)試過(guò)程中，有效定位旋轉(zhuǎn)中心。為了防止轉(zhuǎn)子在后期的工作狀態(tài)中，由于不當(dāng)操作導(dǎo)致出現(xiàn)轉(zhuǎn)子部件的故障，在工作開展之前，要進(jìn)行充分的暖泵，以免由于受熱不均勻，而致使轉(zhuǎn)子出現(xiàn)變形，中心出現(xiàn)偏離。同時(shí)要合理設(shè)計(jì)管路，原則上要盡量減輕管路自身的質(zhì)量，以防止質(zhì)量太大，出現(xiàn)壓損，減小管路的膨脹推力。

3.2保障動(dòng)靜部件運(yùn)行正常

動(dòng)、靜部件運(yùn)行異常，主要是由于其摩擦力太大導(dǎo)致，可以通過(guò)加大動(dòng)靜部件間隔，而減小設(shè)備部件之間的摩擦力。除了受摩擦力的影響外，還可能是由于泵體變形，泵軸彎曲導(dǎo)致，避免不正當(dāng)?shù)牟僮魇潜皿w發(fā)生變形，在機(jī)器操作中，用科學(xué)合理的方法進(jìn)行操作，而且要盡量避免外界雜質(zhì)影響水泵，經(jīng)常觀察水泵的運(yùn)行情況，要及時(shí)根據(jù)其運(yùn)行情況，調(diào)整軸頸的中心位置。

3.3水力振動(dòng)處理方法

在水泵發(fā)生水力振動(dòng)的時(shí)候，要及時(shí)采取有效措施預(yù)防，通過(guò)分辨水流振動(dòng)的頻率來(lái)解決，可以適當(dāng)調(diào)整葉輪與導(dǎo)葉部件之間的距離，通過(guò)加大距離，或者縮減距離來(lái)解決。導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況，可能是設(shè)備部件之間的摩擦較大，沖擊力和振幅過(guò)大導(dǎo)致，可以通過(guò)變更流線型進(jìn)行改善。在安裝時(shí)候要注意葉片與導(dǎo)葉部件的安裝不能出現(xiàn)重疊，要相錯(cuò)開。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)各行各業(yè)都在發(fā)展?？萍嫉陌l(fā)展，對(duì)用電量的使用也越來(lái)越大，在此背景下，社會(huì)對(duì)我國(guó)電力行業(yè)的要求越來(lái)越高。針對(duì)火電廠出現(xiàn)的給水泵振動(dòng)原因，要強(qiáng)化防御措施，盡快解決故障，以免故障給火電廠帶來(lái)更大安全隱患。

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