探究火电厂给水泵振动原因分析及处理

理论与方法

探究火电厂给水泵振动原因分析及处理

宋建华

山东电力建设第三工程公司，山东 青岛 266100

摘要：本文主要针对于火电厂给水泵振动原因分析及处理进行简要探讨分析，为了找出故障的原因，我们利用高效监测手段，从火电厂给水泵振动故障的特征出发，可以快速、准确地确定故障原因和发生位置. 在此基础上改善设备条件、优化运行手段，以便及时、正确地预防和识别系统的故障，尽可能地避免安全事故和经济损失的发生。 关键词：火电厂；给水泵；振动；解决方法 中图分类号：TH38 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)18-0222-01

给水泵是火力发电厂中耗电量最大的辅机之一，并随着机组参数和容量的不断提高，这一特点显得更为突出，它的运行状况直接影响着锅炉的正常运行，从而也就影响着整个机组的正常发电。近年来，关于火电厂给水泵的问题引起人们的关注。给水泵的优化是在保证安全性的前提下，通过各种方法寻求最大运行经济效益的过程。本文主要针对于火电厂给水泵振动原因分析及处理进行简要探讨分析。

1 给水泵振动产生的原因

振动是转动机械在运行中的常见故障，幅度很小的振动不会影响其正常运行，但是幅度较大的振动在严重时会影响整个机组的正常运行. 作为电厂的心脏，给水泵的振动是个不容忽视的问题. 随着大容量、高参数机组的快速发展，给水的振动问题变得尤为突出。

1.1 给水泵的动静配合不当

转子与静止部件之间因间隙消失而发生动静碰磨是转动机械的常见故障 之一，在给水泵的振动故障中有一类是由于动静部分配合不当而引起的。

给水泵此种振动的主频仍为工频，但振动信号中出现削波现象，振动的幅值和相位都具有波动特性，严重时会使振幅急剧增大，振动波动的持续时间长，并且在降速过临界转速时的振动一般较正常升速时大，宏观表现为功耗上升但功率下降。

发生动静碰磨时会有碰撞、摩擦以及转子刚度变化3 种效应. 碰撞能改变转子的振动状态、限制转子的运动，同时会在转子上生成较大的法向力和切向力. 摩擦使给水泵的零部件磨损产生局部过热，进而使转子产生热弯曲，并产生切向的附加扭矩使转子产生扭转振动，这两项都会导致给水泵转子边界条件的变化，从而影响转子的刚度、固有频率，进而导致轴系的不稳定，发生自激振动。

1.2 油膜振荡

油膜振荡是采用油润滑滑动轴承支承方式的大型转动机械的转轴在轴承中发生的一种自激振动. 正常工作时轴在油膜中旋转时承载其转动的量有两个，既速度和压力. 压力是轴承承载能力的关键，压力在很小时轴承仅能承受轻载. 当压力量消失时轴承就不能承担起承载作用了，此时单独的速度量会造成大量的流体流入从而抬高了轴心以便为其提供更多的空间. 由于大量润滑油的连续抬升作用会导致轴心围绕轴承的中心发生涡动，当涡动达到平衡时其频率恰好是转动频率的一半，此时的涡动一般并不剧烈，当转轴转速升高到比第一临界转速的2倍稍高后，半速涡动的涡动速度与转轴的第一阶临界转速相合即产生共振，表现为强烈的振动现象，这便为油膜振荡. 油膜振荡一旦发生就将始终保持转子一阶临界转速的涡动频率，不再随转速的升高而升高. 当给水泵转子正向涡动，轴心轨迹呈花瓣形，轴瓦内压力有较大波动时就是因为发生了油膜振荡。

1.3 流体流动异常

由于给水泵是将原动机的机械能转换为被输送流体机械能的流体机械，所以在其运行中必然有由于给水泵内或管路系统中的流体流动不正常而引起的振动. 水力振动主要是

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由于给水泵内或管路系统中流体流动不正常而引起的振动，既与泵及管路系统的设计、制造优劣有关，也与运行状况有关，对于电厂常用给水泵而言其主要原因有水力冲击和汽蚀方面原因. 若各级动叶和导叶组装位置均在同一方向，则各级叶轮叶片的水力冲击便会通过导叶叠加引起更大强度的振动. 当振动的频率与泵体本身或管路的固有频率相重合时便会产生共振. 由于汽蚀过程本身就是一种反复冲击、凝结的过程，会有很大的脉动力产生. 当脉动力的频率与其他频率的振动相重合时便会形成共振产生更大强度的振动，振动又会导致更多的汽蚀现象的发生。

2 火电厂给水泵振动常见的处理方法 2.1 保证动静部件运行正常

如果给水泵振动的原因是动静部件配合不当，就应该及时检查泵体是否发生变形，泵轴是否弯曲。如果是因为动静部件之间摩擦较大引起的振动，可以使用适当扩大动静部件间隔的方式减小摩擦力。给水泵在运行过程中，应该尽量减少外界因素对给水泵的影响，时刻观察给水泵的振动情况，及时根据振动情况调整轴颈的中心位置。

2.2 水力振动处理方法

由于给水泵的动静部分配合不当引起时，应查看泵体是否变形或者泵轴是否弯曲，如果是因为摩擦而产生的振动应采取扩大动静间隙的方法减小摩擦，在运行时尽量减少外界对给水泵的扰动，也可以随着振动的变化调整轴颈的中心位置. 值得注意的是发生此类故障时往往伴有转子不平衡和不对中故障的发生，某些情况下轴向推力也会发生明显变化，故在处理此类故障时应考虑多种因素，综合治理，从而减少不必要的损失。

2.3 流体异常的处理方法

流体异常的解决措施是选择工作性能较好的给水泵或者是科学使用给水泵。工作人员要熟悉给水泵的运行特征，在运行过程中尽量减少外界因素对给水泵的影响，不在不稳定的环境下运行给水泵。

2.4 油膜振荡的处理方法

针对因油膜振荡产生的给水泵异常，最好的处理方法就是提高转子的临界转速。事实证明，提高临界转速可以有效避免油膜振荡情况的发生。此外，增加油膜压力和变更轴承类型也是处理油膜振荡的重要方法。

结束语

综上所述，对于火电厂给水泵振动原因，其解决方法有很多种，调节和运行方式也多样化。但针对每种处理方法我们都要按照要求去实施，以保证其正常运行。

参考文献

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