火电厂给水泵振动原因及排除对策

曹斌

摘  要：给水泵是火电厂的重要设备，对于火电厂的运行具有重要的作用。在实际的运行中，受到不同因素的影响，给水泵经常出现异常的振动，影响了火电厂的安全运行，这就需要对于给水泵异常振动的原因进行查找，并及时的采取相应的排除措施，确保电厂稳定运行。本文论述了给水泵常见的振动类型，分析了给水泵异常振动的原因，结合实际工作经验给出了故障排除对策，以供参考。

关键词：火电厂  给水泵  振动原因  排除对策

中图分类号：G80                                 文献标识码：A                     文章编号：1674-098X（2020）08（b）-0049-03

Abstract： Water supply pump is an important equipment of thermal power plant， which plays an important role in the operation of thermal power plant. In the actual operation， affected by different factors， the abnormal vibration of the feed water pump often occurs， which affects the safe operation of the thermal power plant. Therefore， it is necessary to find out the cause of the abnormal vibration of the feed water pump， and take corresponding elimination measures in time to ensure the stable operation of the power plant. This paper discusses the common vibration types of the feed pump， analyzes the causes of the abnormal vibration of the feed pump， and gives the troubleshooting countermeasures based on the practical work experience for reference.

Key Words： Thermal power plant; Feed pump; Vibration cause; Elimination countermeasures

給水泵是火电厂重要的辅助设备之一，对于机组的安全运行具有重要的影响，同时，它还是高速运转的设备，很容易发生动静摩擦引发设备损坏，影响电厂的运行成本。在实际的电厂运行中，为了适应火电厂发展需要，给水泵也逐渐的向高转速、超高压的方向发展，振动问题逐渐的凸显出来。给水泵在振幅较小的情况下，一般不会影响机组的正常运行，但如果振幅较大就会引发一系列问题，比如会导致转子的变形，叶片损坏等，因此，要重视给水泵异常振动的原因，并及时的进行故障排除。

1  给水泵的振动分类

根据振动频率的不同，给水泵的振动可以分为低频振动、工频振动、二倍频振动以及多频振动。低频振动产生的原因主要是油膜振荡以及油膜涡动等引起的。工频振动主要是转子或叶轮产生磨损、旋转部件发生偏转、叶轮的流道被堵塞等原因引起的。二倍频振动主要是给水泵机组之间的轴不对中引起的。多倍频振动的危害很大，产生的主要原因是轴承的松动或者是其它零件的松动导致的，在实际生产中，轴承的松动比较常见。此外，还有汽蚀引起的振动，通常这种振动产生的噪声比较大，以及给水泵的电机出现的电磁振动、水泵内部压力过大引发的流体部件振动、由于联轴器松动引发的边频带振动等。

2  引起给水泵异常振动的主要原因

2.1 转子失衡或不对中

转子失衡引起的振动特点是：在临界转速以下振幅随转速的增加而增加，临界转速以上随着转速的增加振幅会逐渐降低，之后趋于稳定，在接近临界转速时引发共振。在实际的运行过程中，由于水泵叶片长期运行受到磨损，或者是受到腐蚀会导致转子出现失衡情况。此外，叶轮上平衡块的位移或者是重量发生变化，或者是经过检修后没有进行平衡校正等也会导致转子失衡。转子的不对中产生的主要原因是安装过程中出现的误差，或者是运行过程中由于部件受热不均匀引发的膨胀、磨损或者是变形引起的。

2.2 动静间隙配合不当

给水泵的振动故障还有可能是由于转子与静止部件间的配合不当引起的。动静配合不当引发的振动波动时间长，而且发生动静碰磨时会导致转子的刚度发生变化。由于部件磨损，动静碰撞会让转子的振动状态发生改变，转子的运动会受到限制。摩擦会让给水泵的零部件产生局部过热现象，导致转子出现弯曲变形，如果长时间的运行，就会导致转子的刚度以及固有的频率发生变化，从而引发自激振动。

2.3 支撑系统故障

轴承座以及基础底座等支撑系统的状态是否良好对于水泵的安全运行有重要的影响。一般情况下，联接刚度不足以及基础不良等都有可能引发细微的振动，与其它的不平衡振动引发的频率重合后就会产生共振，引发水泵的振动。多数情况下，是由于轴承座与台板之间的连接刚度不足引发的振动。基础不良是由于给水泵的基础底座不牢固引起的地脚螺栓松动或者是基础下沉，从而会导致基础频率与其它的频率重合产生共振，引发水泵振动。

2.4 油膜振荡引发的振动

油膜振荡是在大型的转动机械中经常发生的一种轴承的自激振动。在正常的运行中，承载轴承转动的量是压力和速度，其中，压力是轴承承载力的关键，当压力逐渐变小至消失时，轴承就不承担承载作用，单纯的速度就会使大量的润滑油流入，让轴心抬高，润滑油的抬升作用会引发轴心产生涡动，当涡动速度与第一临界转速相合后就会产生共振，也就是油膜振荡。在实际的运行中，转子正向涡动，轴瓦内的压力波动较大时就是发生了油膜振荡。

2.5 流体流动异常引发的振动

水泵管路内流体不正常的原因与管路系统的设计有关，主要是与水泵的运行状况有关。在水泵运行的过程中，水力的冲击和汽蚀是引起水力振动的主要原因。水力冲击方面，主要是由于动叶和导叶的组装位置在同一个方向，叶片的水力冲击会因为导叶的叠加作用引发振动，当振动频率与水泵的固有频率重合时就会产生共振。汽蚀方面，汽蚀过程是反复冲击的过程，会产生较大的脉动力，产生的频率与其它频率重合就会产生共振，引发振动，如果振动故障不及时排除，还会引发更多的汽蚀现象，形成恶性循环。

3  给水泵常见故障排除对策

3.1 转子失衡或不对中

为了解决转子的失衡问题，在给水泵的安装过程中，要做好调试工作，可以利用平衡实验的方法来调整转子的质心位置，确保转子达到稳定运行的平衡要求，如果在实际运行中出现不平衡的现象，要及时的进行动平衡调整。转子不对中的解决对策是在水泵安装以后或者是检修后要找准中心，暖泵时做好暖泵工作，尤其是外界温度比较低的情况下，要充分的进行暖泵，防止由于暖泵不充分导致的泵体受热不均引发变形以及中心不正等，此外，管路的设计要合理，管路的重量以及受热后的膨胀推力要在合理的范围内。

3.2 动静配合不当的处理

转子与静止部件之间的间隙不合理引发的振动，要先查看是否有泵体变形或者是泵轴有无出现弯曲的情况，如果是因为动静部件之间的摩擦引发的振动，要扩大动静部件的间隙，减少摩擦，同时尽量减少外部对水泵的干扰。此外，这类故障的发生往往伴随着转子的失衡现象，有时轴向推力也会发生变化，因此，这类故障的排除要综合考虑外部因素，采取多种措施来排除故障。

3.3 支撑系统异常处理

支撑系统故障的处理主要是加固基础座，定期检查地脚螺栓是否有松动现象，如果有，要及时紧固地脚螺栓，提高轴承座与台板之间的连接刚度。连接刚度可以通过测量轴承座上的测点的振幅来确定，一般情况下，轴承座的高度差为100mm范围内的同一轴向位置上的振幅差在4?m以内，说明刚度良好，如果振幅大于4?m，就可以判定刚度不足，要提高连接刚度。

3.4 油膜振荡故障排除

油膜振荡问题，通常利用提升转子的临界转速就可以很好的解决，但如果给水泵已经投入使用，这种方式就不再适用。经常用到的降低油膜振荡的措施是利用反漩涡技术来对圆周方向的油流进行干扰，或者是让转子在较大的偏心率状况下运行来有效的抵消涡动。此外，也可以通过改变轴承的形状来干扰涡动。

3.5 流体异常的故障排除

对于此类问题的解决，给水泵的选择工作要做好，性能要优良，要符合实际的电厂运行要求，防止由于水泵的性能不稳定引发流体流动异常情况。对于水力振动的防止措施是可以适当的增加叶轮和导叶之间的距离，也可以通过变更流道的线型来降低振幅。为减弱水力冲击，也可以将动叶和导叶按照合适的距离进行交错安装。为减少汽蚀发生的几率，可以在首级叶轮上安装诱导轮或者是双重翼叶轮等，也可以通过设置前置泵或者是减少管路的阻力损失等措施防止此类故障发生。

4  结语

做好电厂给水泵的振动处理工作对于火电厂的稳定运行具有重要的作用。在实际的运行过程中，检修人员要定期的进行零部件的检修，根据引起给水泵异常振动的因素，综合的采取预防措施，降低给水泵异常振动的情况，确保电厂安全稳定的运行。

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