660 MW机组汽动给水泵异常振动的分析与处理

2018-10-15马思聪薄鼎彪蔡文方

浙江电力 2018年9期

马思聪，薄鼎彪，蔡文方

（1.杭州意能电力技术有限公司，杭州 310014；2.华能国际电力股份有限公司长兴发电厂，浙江长兴 313105；3.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，杭州 310014）

0 引言

汽动给水泵是汽轮发电机组的重要辅助设备之一，随着火电厂对节能降耗[1]要求的不断提高，汽动给水泵在降低厂用电率[2-3]方面起着重要的作用。目前已有部分机组仅配置单台汽动给水泵，这对汽动给水泵的运行和性能也提出了更高的要求。汽动给水泵结构复杂，与电动给水泵相比，在启动、维护方面的工作量大大增加。特别是汽动给水泵的异常振动会影响电厂的正常运行，同时也影响机组带负荷能力。

本文介绍了某发电厂2台汽动给水泵的振动故障现象，经过振动测试分析与诊断，采取现场动平衡加重[4-5]、更换振动探头前置器[6-7]、检修联轴器等处理措施，消除了异常振动现象，可为同类型设备的运行维护提供参考。

1 设备简介

某发电厂2台660 MW机组各配备1台汽动给水泵，其汽轮机均选用杭州汽轮机厂生产的WK63/71型单缸、纯冷凝、双分流、反动式汽轮机，额定进汽参数为1.145 MPa，399.7℃，额定转速4 808 r/min，最大连续功率28 MW。给水泵为上海SPEM生产的95CHTA-6型卧式泵，出口压力33.206 MPa，额定流量1 806 t/h，汽轮机及给水泵分别由2个滑动轴承支撑，轴系示意图见图1。汽轮机前后轴承、给水泵前后轴承分别为1号、2号、3号、4号轴承。

2 汽动给水泵A振动故障分析与处理

2.1 振动故障现象

图1 汽动给水泵轴系示意

汽动给水泵A自机组2014年基建投产以来，一直存在3号轴承振动偏大的现象，最大振动值为50 μm，其他3个轴承振动值均在20 μm以下。2015年2月27日，在机组清洗润滑油滤网后的启动过程中，3号轴承振动相比之前有所增大，最大振动值为70 μm，接近报警值80 μm，其他3个轴承振动值基本保持不变，数据见表1。

表1 3号轴承振动数据

对3号轴承进行了轴瓦翻瓦检修和联轴器中心对中调整。检修后再次启动，3号轴承振动值与检修前基本一致。对3号轴承瓦振与基础进行振动测试，结果表明基础振动均在8 μm左右，3号轴承各方向瓦振均在10 μm左右。

2.2 振动分析与处理过程

3号轴承的振动趋势与振动频谱分析表明，振动以基频分量为主，振动随转速的升高而增大，跟随性较好，且相位比较稳定，符合质量不平衡的特征。详细数据见表2。

表2 3号轴承在不同转速下的振动数据

之前的检修中已对3号轴承和联轴器中心进行检查和调整，可排除联轴器不对中[8-10]、轴承紧力不足[11]、支撑刚度不足[12-13]的可能性，所以采取现场动平衡加重措施来减小振动。

通过计算，在联轴器上加重103 g的平衡块。加重后的启动过程中，3号轴承在转速4 660 r/min时振动值为30 μm，振动明显减小，汽动给水泵A可长期安全运行。详细数据见表3。

表3 3号轴承加重后振动数据

3 汽动给水泵B振动故障分析与处理

3.1 振动故障现象

汽动给水泵B自2016年8月开机启动以来，在转速4 660 r/min时，除1号轴承振动较小以外，其他3个轴承振动都比较大，2号、4号轴承振动值达90 μm，3号轴承振动值为75 μm。详细数据见表4。

表4 各转速下轴承的振动数据

3.2 振动分析

对振动进行频谱分析，3号轴承振动以基频分量为主，2号、4号轴承振动基频分量较小，其他频谱分量占大部分。对2号、3号、4号轴承瓦振和基础进行振动测试，结果表明振动值均在10 μm以下。4号、3号轴承振动频谱见图2、图3，2号轴承的频谱图与4号轴承基本一致，不重复列举。

图2 4号轴承振动频谱1

图3 3号轴承振动频谱1

由表4、图2可知，2号、4号轴承的振动随转速升高变化不大，频谱图中的基频分量所占比例非常小，其他频率分量占的比例较大，尤其是50 Hz分量最大，50 Hz的频率低于工作转速3 746 r/min的工作频率（62.4 Hz），但与轴承油膜涡动[14]的振动故障特征不符，同时含有100 Hz和150 Hz的高倍频分量。由此判断2号、4号轴承振动信号非真实振动信号，可能存在信号干扰。对2号、4号轴承的振动测量传感器前置器进行更换后，振动频谱中的50 Hz分量和高倍频分量得以消除，见图4。

由表4、图3可知，2号、3号轴承振动值随转速上升而增大，变化量以基频分量为主，联轴器两侧的2号、3号轴承在X方向和Y方向的同向、反向振动值基本相当，且相位差接近180°。由此判断2号、3号轴承之间的联轴器可能不对中，计划在检修时对联轴器进行检查。