72LKSA-21型立式循环水泵组常见振动大的原因分析

邱意强

湛江电力有限公司,广东湛江 524043

72LKSA-21型立式循环水泵组常见振动大的原因分析

邱意强

湛江电力有限公司,广东湛江 524043

本文通过对72LKSA-21型立式循环水泵组常见机械振动异常现象分析，找出机械振动异常的原因，提出处理方法，保证水泵稳定、安全、长周期运行。

循环水泵；机械振动；分析

随着机组单机容量的不断提升，蒸汽流量不断增大，凝汽器容积也越来越大。相应地，冷却面积也越来越大。同时，要保证蒸汽的冷凝效果，不仅要求凝汽器的有足够的冷却面积，也要求凝汽器有足够的冷却水量将蒸汽凝结放出的热量带走，为此，作为提供凝汽器冷却水的循环水泵，出力也跟随机组容量增大而增大，目前其单泵容量普遍达到了2～4×105m3/h。失去循环水，发电机组就不能继续运行。因此，循环水泵在电厂生产中作为重要辅机之一，保证其安全、可靠地运行，是保证整台机组安全、稳定运行的关键。

1 72LKSA-21型立式循环水泵组概述

目前，72LKSA-21型立式循环水泵组用于300mW级别机组的循环水系统，以适应机组运行大流量的需要。其基本结构为立式、混流、湿井式、可抽芯、固定式叶片结构。水泵的流量为21 672 m3/h（6.02m3/s），扬程为21m，效率为89%，转速为370r/min，输出轴功率为1461kW。配套电机为YL1600-16/2150-1型电机，电动机额定电压为6kV，额定电流为207.4A，额定功率为1 600kW。为适应电厂负荷的变化及环境气温的变化，设计循环供水系统常采用母管制，并联运行方式，通过增减循环水泵运行台数来适应负荷及环境温度的变化，满足凝汽器正常运行时所需的循环水量。

在不拆卸泵体的情况下，72LKSA-21型立式循环水泵可将转子抽出检修，减轻检修工作负担。水泵的吸入口垂直向下，吐出口水平布置。从上往下看，水泵逆时针旋转，电动机与水泵垂直联接安装，水泵轴向力由安装在电动机上部的推力轴承承受。

2 常见振动大的原因分析及防范处理措施

水泵的振动原因比较复杂，一般而言，可分为水力振动与机械振动，水力振动与流道设计、运行方式调整等外部因素有关。机械振动是由机械本身原因引起的振动，是属于内部因素。本文根据72LKSA-21型立式循环水泵泵组运行后产生的常见机械振动的异常现象进行分析，找出机械振动原因，提出处理方法，从而消除水泵的异常振动。

2.1 电机固定装置松动

电机电流无变化，泵组运行无异响，推力瓦与导向瓦温无变化，但电机基座摆动较大，基座水平面上0与90°方向振动值差别达20～30um，是电机固定装置松动的主要表现。

由于水泵基础安装布置在-4m以上，电机与泵的联接必须经过电机下支座、上支座的支承，从而造成了电机相对于水泵基础的基准面高出较多，在电机旋转产生的偏心力的作用下，电机越高，摆动越大。因此，为了固定电机，减少电机摆动，在电机下轴承支座处设置了固定装置。在水泵长期运行过程中，由于水力冲击及泵与电机本身的质量不平衡量的存在，泵体与电机的振动是不可避免的，当然，这种振动是可接受的。但是，在这种运行振动的长期作用下，电机固定装置的拉紧螺杆会克服自锁而产生松动。电机在固定作用力的逐渐减弱情况下，振动不断增大，从而影响到泵组的正常运行。为此，必须对电机固定装置进行定期检查，拧紧拉紧螺杆。另外，在结构上，增加锁紧螺母的厚度，对防止固定装置松动有明显的改善作用。

2.2 导向瓦块松动

电机电流无变化，泵组运行无异响，推力瓦温无异常，导向瓦温略有升高，但电机上部轴承室振动明显加大，测其振动值达100～120um，电机基座水平面振动值别达60～80um，是电机导向瓦块松动的主要表现。

水泵轴系较长，共有16m左右，在水泵基础以上部分轴系长度达7.5m，水泵运行时，轴系上部的径向限位就是依靠电机下部的滚动轴承与电机上部的导向瓦块。由于电机下部滚动轴承径向间隙较大，对轴系径向抱紧作用较小，当因导向瓦块调整螺杆松动导致导向瓦块抱紧间隙增大时，轴系就会因抱紧作用减弱而摆动增大，并且这种摆动是不断增大，渐渐恶化的，会使电机振动不断加大，进行影响泵组的安全运行。因此，必须及时停泵处理，重新检查导向瓦间隙，调整到同一方向总间隙0.06～0.12mm之间，锁紧调整螺杆。

在实际工作中，发现循环水泵组的振动加大又无明显异响时，必须对两者进行详尽检查。

2.3 水泵 内部部件异常

常见的水泵内部部件异常引起的振动分两个方面，一是水泵转动部件异常引起的振动；二是水泵内部组装部件松动引起的振动。

水泵转动部件异常主要指水泵叶轮损坏引起的振动，在水泵运行过程中，因为大流量输送产生的抽吸作用，大件异物是可能进入水泵吸入口的，在吸入口处与叶轮的碰撞会造成叶片损坏，从而引起水泵的剧振。或者水泵在长期运行中，特别对于海水介质，叶根腐蚀使叶片强度降低，在叶片的提升力作用下发生断裂或弯曲，引起水泵的振动。其特点是振动发生突然，泵内响声大，电机电流变化明显，水泵出口压力变小。这种振动特征明显，一般较易判别。

水泵内部组装部件松动，主要是指导流体松动、内接管松动。出于检修便利的考虑及保护转轴的需要，72LKSA-21型立式循环水泵设置了内接管和导流体，导流体与水泵泵体之间采用了挂耳防转。内接管与导流体为螺栓联接，螺栓材料为2Cr13。在水泵运行过程中，在海水电化学腐蚀和水力冲刷、部件振动的长期作用下，联接螺栓螺杆断裂，螺母松动脱落，造成了联接失效，继而引发导流体或内接管的松动。在大流量输送液体的水力作用下，会发生导流体转动碰撞挂耳，内接管撞击转轴等现象，从而引起了整个泵组的振动增大。由于内接管或导流体松动而引发的水泵的振动是缓慢恶化的，所以初期的表现特征较为微弱，仅为泵内有轻微异响，其它如电机电流、推力瓦温、导向瓦温都无明显的变化，但如不及时处理，经过长时间的碰磨，松动部件会进一步损坏，水泵内部的工作环境加剧恶化，会造成电机工作电流增加，水泵振动加大，以至影响到水泵无法正常运行。

因此，对于水泵内部部件异常引发的水泵的振动，必须认真分析，果断对待，及时解体，对缺陷部位及时处理，减少部件的扩大损坏，避免造成设备不必要的损失。

2.4 电机摆度过大

因为电机摆度过大而造成泵组运行振动过大的现象，常发生在电机大修之后的首次运行，其特征为电机与泵振动明显超标，推力瓦温高，导向瓦温高，电机电流略有变大。一般来说，因为电机转轴不长，所以人们常忽略对其摆度测量的必要性。而且在电机与泵找中心过程中，由于电机下轴承的限位作用，泵与电机的对中性可以调整在合格范围内，但实际上由于电机摆度的存在，会造成电机上部的推力盘与推力瓦的不良接触，瓦块负荷分配不均匀，在电机运行工作过程中，推力瓦工作温度会异常升高。

3 结论

近年来，随着设计技术与制造工艺的不断进步，不少循环水泵电机采用滚珠推力与导向轴承，对泵组的振动有较好的改善，但随着机组容量不断增大，大流量、大功率的循环水泵也跟随配套产生，其在结构、流动上更为复杂，在水泵振动方面也会面临更多的新问题，只要我们能善于发现、善于分析，针对振动特性进行处理，就能更好地保证水泵及至整台机组的安全运行。

[TM622]

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1674-6708（2010）24-0032-02