循环水泵出口门振动的治理方案

王利平

(大唐八○三发电厂，甘肃 兰州 732850)

某发电厂4 号机组为哈尔滨汽轮机辅机工业公司生产的两段调整抽汽凝汽式汽轮机组，配备了2 台循环水泵，水泵出口阀为蝶阀。在机组运行期间，发现1 号循环水泵出口蝶阀存在周期性的轻微振动，并最终导致了机组非停事故。

1 振动引发非停事故

2012-12-18， 4 号机1 号循环水泵出口蝶阀振动，导致传动装置链接螺栓断裂(见图1)，循环水泵出口门关闭，循环水中断，机组低真空保护动作跳闸。水泵电流由36 A 突降至32 A；20:44 凝汽器真空低二值，保护动作，4 号机跳闸，机组非停。

(3)机组非停原因：1 号循环水泵出口蝶阀振动，导致传动机构链接螺栓断裂，引起循环水泵出口门关闭，循环水中断，低真空保护动作，最终造成机组非停。

2 振动原因分析

(1)2 台循环水泵系统的相同之处：2 台循环水泵、2 台出口电动蝶阀、联络管以及到凝汽器入口的管道规格相同、布置相同。不同之处：站在循环泵平台面向循环泵水流方向，2 号循环水泵出口蝶阀电动装置与水平垂直中分线成逆时针45°夹角，出口蝶阀的门板全开时与出口联络管中线平行；而1 号循环水泵出口蝶阀电传装置与水平垂直中分线成0°夹角，如图2 所示。

(2)由于基建原因，循环水泵坑设计空间较小；循环水泵出口蝶阀距离循环水泵出口法兰距离较短， 仅为1 050 mm。

图1 故障传动装置

图2 1 号循环水泵出口管

(1)运行工况：故障时该发电厂4 号机负荷41 MW；抽汽流量53 t/h；1 号循环水泵运行，2号循环水泵联备；2 号射水泵运行，1 号射水泵联备；1 号凝结水泵运行，3 号凝结水泵联备，2 号凝结水泵备用；高加全部投运；低加全部投运；真空值为-77.99 kPa。

(2)事件经过：2012-12-18T20:43，1 号循环

（3）循环水泵出口联络管中心线与出口蝶阀中心线距离太近，大致为500 mm。

（4）联络管在蝶阀中线位置形成涡流，使得蝶板处于极其不稳定的状态。在涡流周期性产生和脱离过程中，一个周期性的力作用在蝶阀上，使得蝶阀出现周期性的冲击振动。

(5)2013-03-09，运行人员对该厂4 号机凝汽器水侧进行清扫工作。在清扫工作中单侧运行循环水系统的1，2 号循环水泵出口蝶阀均出现振动现象；1 号循环水泵运行，2 号循环水泵停运，全开联络门，1 号循环水泵出口蝶阀出现振动现象。因此，确认4 号机1 号循环水泵出口门振动与循环水系统有关系，主要是水在流动中产生了小范围的扰动，造成了出口门频繁振动。

3 振动处理方案

方案1: 将1 号循环水泵出口蝶阀按照2 号循环水泵出口蝶阀管路布置安装，使1 号循环水泵出口蝶阀电传装置与水平垂直中分线成顺时针45°夹角。出口蝶阀全开后碟板与出口联络管中心线平行，改变碟板中心线位置与联络管中心线周围紊流区域，消除振动。

方案2: 将循环水泵出口联络管整体后移700 mm。通过改变管路系统布置，减小紊流扰动对门板的冲击作用，消除振动。

4 结束语

2013年5月，该发电厂4 号机组B 级检修过程中，采用方案1 对循环水泵出口蝶阀改变其方向的方法进行了处理。处理结束后工作人员进行了试验：投入循环水系统，1 号循环水泵运行，2 号循环水泵停运，全开循环水出口联络门，1 号循环水泵出口蝶阀振动消失，缺陷彻底消除。

由于导致循环水泵出口门振动的原因很多，涉及到设计制造、安装、检修和运行各方面，所以无论是检修人员还是运行人员，都应该具备有关振动的基本知识，并在日常检修、运行过程中加强数据的搜集与分析，不断总结经验。这样即使无法彻底消除振动，也可以通过有效手段将其控制在限制范围之内，防止因振动超标而导致疲劳损坏，造成事故的进一步扩大。

1 张义明，李 鹤．机械振动学基础[M]．北京：高等教育出版社，2010.