电厂给水泵振动原因分析与预防探讨

电厂给水泵振动原因分析与预防探讨

郑磊

华电江苏能源有限公司句容发电分公司  江苏省镇江市 212411

摘 要：电厂中的给水泵是尤为重要的一种水泵，它的作用是向锅炉连续供给具有足够压力、流量地给水。如果给水泵在运行中出现机械故障,将会给发电机组造成不利影响,损失大量发电量。而在电厂给水泵中出现最多的故障就是振动,这个问题给给水泵造成的伤害最大。针对振动这一问题相关工作人员必须采取正确的检测方法,确定是由什么原因引起的,并能够采取有效措施进行控制和预防。

关键词：电厂；给水泵；振动；原因

给水泵作为电厂发电机组的重要辅机设备，在电厂汽轮机运行过程中具有重要作用,对电厂工作秩序有重要影响,但是在实际运行和使用过程中,给水泵中存在一些比较难以确定和从检测的故障和问题,比如给水泵运行中振动问题,由于引起振动的原因比较多,所以在振动产生时无法在最短时间内判断原因,在一定程度上阻碍水泵的正常工作。为了提高电厂的工作效率和工作质量,本文围绕在实际工作中加强对水泵振动问题的分析,制定有效的预防措施，以保证给水泵的正常运行。

1、 水力振动

1.1 水力冲击式振动

在给水泵运行中当叶轮叶片的外端有水经过时会形成比较大的水利冲击,并且水利冲击产生的力量大小与给水泵中叶轮的尺寸和叶片的转动速度有重要关系。当水力脉冲传输到管路系统中时会产生噪音,同时也会产生一定的振动,如果水力脉冲的力量和频率与管道或者自身的频率接近,那么就会产生激烈的共振,从而给设备带来一定伤害。

针对这类由于水力原因产生的振动问题,可以从四个方面进行预防。第一可以改善叶轮外端与导叶入口的距离,为防止振动的出现将距离增大是比较有效方法；其二是在进行安装时,在确定给水泵首级叶轮的的位置后,按照有效的间隔距离将其他各级叶轮叶片进行交错分布,同时将叶片的位置进行交错分布,从而防止在遭受比较大的水力冲击时造成的损失。；第三可以适当调整泵管道的形状和路线等因素,降低冲击和振幅；第四还可以将泵的安装高度和前置泵的安装位置等进行科学测量确定有效位置。

1.2 压力脉动式振动

在给水泵运行中,每个设备都有最小流量限值。高压给水泵一般允许的最小运行流量为额定流量的25%-30%,如果在小于这个流量以下运行，会因泵内给水摩擦所产生的的热量不能全部带走，导致给水汽化，一旦发生汽化，因泵内水压的不稳定会引起平衡盘窜动，在叶轮的进出口会产生回流,甚至与平衡座发生摩擦，严重时导致平衡盘损坏或卡死事故。另外，离心泵性能曲线在小流量范围内较为平坦，有的还有“驼峰”形曲线，会出现压力脉动引起“喘振”现象，使出水压力、流量波动，还伴随有振动。所以，为了避免这种想象的发生，大型给水泵都要设置自动再循环门，当流量小于规定值，再循环门自动开启；当流量大于规定值时，再循环门自动关闭。

针对这一原因首先可以采用调整叶片出口角的方法,减小角度从而改变泵的性能曲线。其次在设计管路时避免有较大波动,减少管路弯头，科学计算管路的倾斜度,在安装节流装置时应当在靠近出口的位置可以有效避免管路出现向上倾斜的问题。其次还可以安装再循坏等相关装置,这一方法可以有效避免在运行中流量值低于限值的状况。另外还可以安装液力耦合装置从而根据流量的变化合理设置转速。

1.3 汽浊引起的振动

在给水泵的进口处，由于给水泵吸水形成的真空，加上叶轮高速运转使得该出的压力很低，当压力降到一定程度时，在此温度下的压力足以使水汽化，水就会蒸发汽化并形成大量的汽泡。当大量含有汽泡的液体向前涌动，流经高速运转的叶轮高压区时，汽泡周围的高压液体相互挤压，使得汽泡急剧地缩小直至破裂，并且重新凝结成水。当汽泡凝结破裂时，液体质点高速填充空穴，并在这一瞬间产生强烈的水击作用，以超高的冲击频率打击金属表面，这一冲击力最大可达几千个大气压，冲击频率达到每秒中几万次。这个时候在给水泵中产生的汽泡涌入叶轮内高压区并产生破裂，使得过流部件收到破坏，泵内产生噪声和振动。造成给水泵的汽浊。

针对这一原因可以采取的措施有：第一在泵的吸入口加装诱导轮或前置泵使其产生压力并对叶轮入口增压，从而提高泵的抗汽蚀性能。目前生产上大多数在给水泵的入口已加设前置泵来提高泵的入口压力；第二监视给水泵入口压力，增设入口压力报警点、跳机点和滤网差压，降低给水泵运行中负荷变化幅度,这一方法可以在出现汽浊现象时及时对流量和转速机进行调整；第三可以采取合理设计泵入口管路，降低不必要的弯头和水平管道长度，减少水流动中产生的阻力，提高泵的有效汽蚀余量；第四可以选择增加水箱与给水泵标高的方法,不仅保证泵入口压差在合理范围内,而且还能降低水泵符合急剧变化的问题,从而保证除氧器水箱中有足够的容量；第五提高泵的过流部件材料的抗汽蚀能力，选用抗汽蚀性能较强的材料，对过流部件表面进行精加工，提高其光洁度。

2 、机械振动

2.1 中心不正原因造成的振动

中心不正是指给水泵中的转子和小汽轮机中的转子中心线不在同一条直线上,经常出现的比如联轴器圆周偏差问题或者端面平行度超标问题等。从而引起强烈的振动，影响给水泵的正常运行。

针对产生的原因采取相应的应对措施。（1）首先在给水泵安装以后由于没有进行及时检查,造成中心误差比较大,如果在机械中瓢偏度、对轮晃度没有达到标准这一情况下需要使用百分表找中心,切不可使用塞尺。如果给水泵中需要加装填料可以选择填料空隙时间找中心。在找到中心以后需要进行检查以降低人为失误；（2）如果暖泵使用不当会造成转子膨胀从而产生振动,泵组织在启动前由于热膨胀问题也会造成中心位置的改变,所以这要求在避免暖泵时出现变形,同时在找中心时应当将热膨胀因素考虑在内；（3）水泵进出口的应力也会造成中心位置的变化,可以通过重新焊接的形式降低应力。针对轴承和支吊架造成中心位置变化的问题可以采取提高润滑油质量或者更换轴承的方法进行改善。而针对联轴器的问题,更换新的齿轮即可有效解决。

2.2 动静部件摩擦而引起的振动

轴瓦乌金、轴间隙过大、部件脱落或者轴与密封圈摩擦产生的高温问题都会导致泵轴变弯曲等问题的出现,从而形成部件之间的动静摩擦,产生振动问题,而动静之间的摩擦也会反作用与转子使转子产生强烈振动。针对这一问题采用的方法有：合理掌控动静部件之间的距离,利用扩大动静间隙的方法降低摩擦；还可以定期进行检查,拧紧转子背冒防止松动；其次还要定期检查轴瓦是否有磨损，轴瓦间隙、紧力是否符合要求。出现轴瓦检修超标问题,应及时进行调整。

2.3 回转部件不平衡引起的振动

回转部件不平衡是引起振动的重要原因,而振幅的大小与转速有重要联系。而造成不平衡问题出现的原因也是非常多的,通过分析主要原因有新更换的叶轮质量不平衡,转子中心不正等原因造成的,可以采取安装水泵后的调整转子中的方法,安装暖泵时应当选择合理的安装方法,可以避免由于泵体膨胀产生的动静摩擦。另外在更换转子或任何回转部件以后需要进行做平衡试验,以保证质量合格。

3 、结束语

给水泵在电厂正常运行中具有重要作用,其工作质量与电厂的发电量息息相关,但是电厂给水泵产生振动的原因是多样的,所以给水泵运行中必须加强重视。通过对给水泵振动原因的分析,无论是在安装、运行和检修工作中都需要加强重视,选择科学合理的方法进行预防,从而保证给水泵的稳定运行,促进电厂实现健康可持续发展。

参考文献：

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