火電廠給水泵振動原因及處理方法

王新靈

摘 要：不可否認近年來我國火電廠取得較快的發(fā)展，無論在供電質(zhì)量與供電效率等方面都可滿足實際生產(chǎn)生活需求，且其關鍵性運行設備如給水泵也逐漸表現(xiàn)出超高壓、大流量等特征。但實際運行中可發(fā)現(xiàn)因轉(zhuǎn)速的提升往往容易造成給水泵振動現(xiàn)象的產(chǎn)生，嚴重情況下轉(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)目標的實現(xiàn)。因此，正確認識火電廠給水泵振動出現(xiàn)的原因并提出相應的解決策略，是現(xiàn)行火電廠給水泵應用中需考慮的重要問題。

關鍵詞：火電廠;給水泵;振動原因;處理方法

引言

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

一、火電廠給水泵出現(xiàn)振動的原因分析

1.1轉(zhuǎn)子失衡和轉(zhuǎn)子不對中

給水泵運行過程中往往存在轉(zhuǎn)子難以保持平衡狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)子截面在離心力作用下形成三維曲線，轉(zhuǎn)子運行過程中該曲線會隨之旋轉(zhuǎn)且保持相同的速度，容易出現(xiàn)可能導致葉輪磨損或軸彎曲的工頻振動。結(jié)合火電廠相關給水泵轉(zhuǎn)子異常情況，振動振幅大多隨轉(zhuǎn)子運行速度的增加而呈上升趨勢，當振幅值達到最大值時便產(chǎn)生共振現(xiàn)象。除此之外，轉(zhuǎn)子運行時因安裝或制造誤差等也易出現(xiàn)中心不對中現(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行需考慮的重要問題。

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、基礎底座、臺板等，這一系統(tǒng)的狀態(tài)是否良好關系到給水泵的安全運行。支撐系統(tǒng)的故障一般包括剛度不足、基礎不良等，這些都會引起微小振動，當微小振動的固有頻率與某些不平衡激振力頻率重合時就會產(chǎn)生共振，從而加大了給水泵的振動，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部件之間的連接情況，在大多數(shù)情況下是軸承座與臺板之間的連接剛度。軸承座的連接剛度可以通過外部特性試驗獲得，既在穩(wěn)定條件下測量軸承座上各個測點的振動幅值。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幅值差在5μm以內(nèi)，當不滿足這一條件時就可以判定軸承座的剛度不足?；A不良是在給水泵的基礎混凝土底座不堅實時，引起基礎下沉和地腳螺栓松動，使基礎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)子不對中的發(fā)生。

1.3從給水泵內(nèi)流體流動異常

給水泵運行中需將機械能轉(zhuǎn)化為流體的勢能和動能，當泵中流體出現(xiàn)異常流動可能導致振動問題的發(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)生一定的脈動力，若在其他激振力配合下便容易增加振動強度，引發(fā)更為嚴重的振動問題。而在水力沖擊方面，其主要表現(xiàn)為導葉與動葉以同方向位置呈現(xiàn)，導葉疊加情況下葉片沖擊會造成強度極大的振動。無論哪種方式下的振動，其產(chǎn)生的應力作用都可能使葉片受到損傷，影響給水泵的整體運行。

二、識別給水泵振動現(xiàn)象的主要方式

對給水泵振動問題的識別是處理振動問題的基本前提?，F(xiàn)行大多火電廠在識別給水泵振動現(xiàn)象采取的方式主要以監(jiān)測、診斷為主。其中在監(jiān)測方面，如常見的遠程、在線與離線監(jiān)測系統(tǒng)，其主要得益于傳感器的引入使給水泵相關設備運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)得以獲取，在此基礎上分析振動相位、頻率等。一般監(jiān)測中需考慮的主要以振動信號為主，能夠?qū)⑺胁考ü苈?、轉(zhuǎn)子等信息反映出來，并對影響設備運行的相關溫度、流量與壓力等信息進行說明。這種以振動信號為主的監(jiān)測是目前判斷給水泵振動問題的主要方式。除此之外，在識別振動現(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)絡以及專家系統(tǒng)等，對振動問題的識別可起到至關重要的作用。

三、火電廠給水泵振動常見處理方法

火電廠水泵發(fā)生異常振動可能會引發(fā)出現(xiàn)一系列的問題，因此，必須盡快解決，以免整個機組由于振動問題出現(xiàn)較大的隱患。

3.1確保轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量平衡

首先在材料采購上，要確保材料的規(guī)格是滿足要求的，在進行安裝之前，要進行調(diào)試，進行動、靜平衡測試，利用科學的檢測方法，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，要嚴格查看轉(zhuǎn)子中心部位的位置，檢查是否平衡。在檢測過程中，為了有效預防轉(zhuǎn)子不對中情況的發(fā)生，在給水泵一開始的調(diào)試過程中，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，由于不當操作導致出現(xiàn)轉(zhuǎn)子部件的故障，在工作開展之前，要進行充分的暖泵，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。同時要合理設計管路，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保障動靜部件運行正常

動、靜部件運行異常，主要是由于其摩擦力太大導致，可以通過加大動靜部件間隔，而減小設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，泵軸彎曲導致，避免不正當?shù)牟僮魇潜皿w發(fā)生變形，在機器操作中，用科學合理的方法進行操作，而且要盡量避免外界雜質(zhì)影響水泵，經(jīng)常觀察水泵的運行情況，要及時根據(jù)其運行情況，調(diào)整軸頸的中心位置。

3.3水力振動處理方法

在水泵發(fā)生水力振動的時候，要及時采取有效措施預防，通過分辨水流振動的頻率來解決，可以適當調(diào)整葉輪與導葉部件之間的距離，通過加大距離，或者縮減距離來解決。導致出現(xiàn)這種情況，可能是設備部件之間的摩擦較大，沖擊力和振幅過大導致，可以通過變更流線型進行改善。在安裝時候要注意葉片與導葉部件的安裝不能出現(xiàn)重疊，要相錯開。

四、結(jié)語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國各行各業(yè)都在發(fā)展。科技的發(fā)展，對用電量的使用也越來越大，在此背景下，社會對我國電力行業(yè)的要求越來越高。針對火電廠出現(xiàn)的給水泵振動原因，要強化防御措施，盡快解決故障，以免故障給火電廠帶來更大安全隱患。

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