300MW機組汽動給水泵振動研究

俞鳴永 顧曉東

摘要：太倉協(xié)鑫電廠300MW機組全部采用的是上海電力修造總廠生產(chǎn)的DG600-240型多級離心式給水泵，每臺機組配備兩臺汽動給水泵組及一臺電動給水泵組。目前存在多臺汽泵軸振大缺陷，4號機組A汽泵自2008年12月機組A修時返廠進行了檢修，修后3瓦軸振一直超標，最大時達到90μm 。4號機組B汽泵4瓦軸振最大達到120μm ，5號機組大修后5A汽泵啟動時發(fā)現(xiàn)驅(qū)動端（3瓦）軸振超標最大時達到130μm，但是就地測量瓦振正常為0.01-0.03mm之間，解體后發(fā)現(xiàn)軸頸表面存在鍍鉻現(xiàn)象，就地盤動轉(zhuǎn)子測量晃動0.01mm，確定最終原因為渦流傳感器受軸徑鍍鉻層影響造成測量偏大。

關(guān)鍵詞：汽動給水泵；振動；表面鍍鉻層

目前我公司300MW機組全部采用的是上海電力修造總廠生產(chǎn)的DG600-240型多級離心式給水泵。 2008年8月22日，4號機組A修期間，將4A汽泵芯包返廠檢修（返回上海電力修造總廠檢修），修后存在4A汽泵3瓦軸振大缺陷，最大達到90μm。

5號機A汽泵自2009年11月份隨機組A修時進行返廠檢修（返回上海電力修造總廠檢修），共計花費18.8萬元。大修后啟動時發(fā)現(xiàn)驅(qū)動端（3瓦）軸振超標最大時達到116μm，目前軸振基本維持在130μm左右。

2019年4月8日11時12分，4號機B汽動給水泵#4瓦軸振最大達到120.29μm（跳泵保護為120μm），4號機B汽動給水泵跳閘。

綜上所述，汽動給水泵振動大嚴重影響機組穩(wěn)定安全運行，因此有必要對汽動給水泵軸振大真實原因及處理進行深入研究。

1 、原因分析

1軸瓦間隙過大或超標。經(jīng)過分析，軸瓦間隙超標或者過大時，就地瓦振必然振動值超標，實際檢查就地瓦振值只有11um，所以可以排除因軸瓦間隙過大或超標造成3瓦軸振大。2轉(zhuǎn)子動平衡的影響。設(shè)備安裝時整體動平衡檢驗，經(jīng)過檢測動平衡量在1克以內(nèi)（標準值小于5克）。所以可以排除動平衡量超標的影響。3聯(lián)軸器中心的影響。聯(lián)軸器中心超標對轉(zhuǎn)動設(shè)備振動影響很大，而且會隨著設(shè)備轉(zhuǎn)速上升有增大趨勢，檢修中將聯(lián)軸器中心控制在0.05mm范圍內(nèi)，并且振動趨勢不是隨轉(zhuǎn)速上升而增大。所以可以排除聯(lián)軸器中心偏差大的影響4動靜摩擦引起的振動。檢修中將部件解體后沒有發(fā)現(xiàn)明顯的摩擦痕跡，并且在芯包安裝后盤動轉(zhuǎn)子檢查沒有摩擦的現(xiàn)象，所以可以排除動靜摩擦的影響。5測量振動的渦流傳感器受軸徑鍍鉻層影響造成測量偏大。由于渦流傳感器輸出的交流電壓與轉(zhuǎn)子振動幅值成正比，渦流傳感器對于鍍層（鉻）的靈敏度比轉(zhuǎn)子材質(zhì)（40 OV/鑄鋼）的靈敏度大，測量過程中仍按常規(guī)轉(zhuǎn)子靈敏度進行設(shè)置，導(dǎo)致計算得到的振動幅值比真實振動大。

2019年5月，利用C修機會對5A汽泵3瓦（最大運行軸振130μm）手動盤車測量探頭電壓變化

① 5A汽動給水泵#3瓦電壓值變化

△最大電壓差值=10.72V-9.87V=0.85V

按照換算比率7.87V對應(yīng)1mm，對應(yīng)軸振為108？m，與正常運行情況下130μm較為接近。

2019年4月，利用停機機會對4A汽泵3瓦（最大運行軸振90μm）、4B汽泵3瓦（最大運行軸振60？m）、4瓦（最大運行軸振120μm）手動盤車測量探頭電壓變化

②4A汽動給水泵#3瓦電壓值變化

△最大電壓差值=10.39V-9.69V=0.7V

按照換算比率7.87V對應(yīng)1mm，對應(yīng)軸振為89μm，與正常運行情況下90μm吻合，就地百分表測量軸頸晃動為10μm。

③4B汽動給水泵#3瓦電壓值變化

△最大電壓差值=9.90V-9.60V=0.3V

按照換算比率7.87V對應(yīng)1mm，對應(yīng)軸振為40μm，與正常運行情況下60μm較為接近，就地百分表測量軸頸晃動為10μm。

④4B汽動給水泵#4瓦電壓值變化

△最大電壓差值=10.57V-9.77V=0.80V

按照換算比率7.87V對應(yīng)1mm，對應(yīng)軸振為101μm，與正常運行情況下100μm（最大120μm）較為接近，就地百分表測量軸頸晃動為10μm。

2、要因解析

嘗試將軸振探頭測量軸頸不同區(qū)域，發(fā)現(xiàn)探頭電壓基本無變化，綜上分析：認為軸振測量系統(tǒng)正常，但測量結(jié)果不能反映給水泵轉(zhuǎn)子的振動狀態(tài)；轉(zhuǎn)子存在虛假信號。

為確定導(dǎo)致軸振示值偏大的原因，揭開3瓦、4瓦瓦蓋，發(fā)現(xiàn)測量位置處有明顯的鍍鉻層，邊緣清晰可見。給水泵轉(zhuǎn)子因存在表面缺陷，機組A修期間，將給水泵返廠修理。水泵設(shè)備廠家對軸頸逬行修補，在軸頸表面實施鍍鉻處理，以達到良好的支承、潤滑效果。軸振測點位置落在鍍層范圍內(nèi)。

3、應(yīng)對措施及最佳方案確定

（一）利用檢修機會針對軸頸鍍鉻層進行車削處理。由于渦流傳感器輸出的交流電壓與轉(zhuǎn)子振動幅值成正比，渦流傳感器對于鍍層（鉻）的靈敏度比轉(zhuǎn)子材質(zhì)（40 OV/鑄鋼）的靈敏度大，測量過程中仍按常規(guī)轉(zhuǎn)子靈敏度進行設(shè)置，導(dǎo)致計算得到的振動幅值比真實振動大，利用機組A修機會針對4號機A汽動給水泵3瓦，B汽動給水泵4瓦、5號機A汽動給水泵3瓦軸頸鍍鉻層進行車削處理。（二）更換測試傳感器。更換測試傳感器；更換為電容式位移傳感器或組合式探頭（接觸式探頭+電渦流傳感器）電容式位移傳感器是一種非接觸電容式原理的精密測量儀器，通過電容變化來表示振動的大小。組合式探頭適合用于軸表面沿周向材料磁特性變化的轉(zhuǎn)軸，可有效的避免軸頸材質(zhì)的電、磁變化引起渦流探頭測量時所產(chǎn)生的虛假信號，有效的分離干擾信號，保留真實振動信號。（三）避開鍍鉻區(qū)域。避開鍍鉻區(qū)域：軸振信號中的虛假成分是由于轉(zhuǎn)子表面鍍鉻后表面材質(zhì)發(fā)生變化造成的，最直接的處理方法是調(diào)整渦流傳感器安裝位置，使傳感器對應(yīng)測量位置遠離鍍鉻區(qū)域。（四）確定最佳方案。根據(jù)以上一系列的的分析與對比選擇后，確定了300MW機組汽動給水泵軸振原因及處理方案：方案（一）利用機組A修機會針對4號機A汽動給水泵3瓦，B汽動給水泵4瓦、5號機A汽動給水泵3瓦軸頸鍍鉻層進行車削處理。

參考文獻：

[1]張征平，劉石 大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子故障分析與診斷M]北京：中國電力出版社，2011.

[2]趙海燕 .高壓泵機組振動檢測方法研究[D]大連大連理工大學(xué)，2013.

（作者單位：太倉港協(xié)鑫發(fā)電有限公司）

作者簡介：

俞鳴永（1979-02），性別：男，籍貫 江蘇蘇州，中級，從事汽輪機設(shè)備管理研究。

顧曉東（1991-06），性別：男，籍貫江蘇蘇州，從事汽輪機設(shè)備管理研究。