火电厂给水泵振动原因及处理方法

王新灵

摘 要：不可否认近年来我国火电厂取得较快的发展，无论在供电质量与供电效率等方面都可满足实际生产生活需求，且其关键性运行设备如给水泵也逐渐表现出超高压、大流量等特征。但实际运行中可发现因转速的提升往往容易造成给水泵振动现象的产生，严重情况下转子可能发生变形或泵轴弯曲等，不利于火电厂安全生产目标的实现。因此，正确认识火电厂给水泵振动出现的原因并提出相应的解决策略，是现行火电厂给水泵应用中需考虑的重要问题。

关键词：火电厂;给水泵;振动原因;处理方法

引言

随着电力行业的快速发展，对火电厂设备运行可靠性也提出更高的要求。以火电厂给水泵为典型代表，其在实际运行中极易受外界因素影响而发生振动，成为制约整个系统稳定运行的关键部位，这就要求对于给水泵振动及时做好异常检查分析并采取相应的处理方式，确保火电厂整个系统得可靠运行。火电厂是我国电力行业重要的组成部分，为我国电力行业做出重大贡献。随着人们日常生产、生活用电量需求的增多，火电厂的地位越来越重要。火电厂在整体运行中，一些设备会出现零件老化、损坏等现象，会导致电厂运行故障。火电厂稳定、安全运行离不开给水泵，其振动问题严重时会影响到火电厂的正常运行，所以必须重视火电厂给水泵振动问题。

一、火电厂给水泵出现振动的原因分析

1.1转子失衡和转子不对中

给水泵运行过程中往往存在转子难以保持平衡状态，此时转子截面在离心力作用下形成三维曲线，转子运行过程中该曲线会随之旋转且保持相同的速度，容易出現可能导致叶轮磨损或轴弯曲的工频振动。结合火电厂相关给水泵转子异常情况，振动振幅大多随转子运行速度的增加而呈上升趋势，当振幅值达到最大值时便产生共振现象。除此之外，转子运行时因安装或制造误差等也易出现中心不对中现象，主要表现为如部件磨损、扭曲或热膨胀等。而且系统中联轴器在不对中情况下易出现附加扭矩，如何保证联轴器合理选择是给水泵运行需考虑的重要问题。

1.2给水泵支撑系统故障

火电厂给水泵的支撑系统通常有轴承座、基础底座、台板等，这一系统的状态是否良好关系到给水泵的安全运行。支撑系统的故障一般包括刚度不足、基础不良等，这些都会引起微小振动，当微小振动的固有频率与某些不平衡激振力频率重合时就会产生共振，从而加大了给水泵的振动，造成更大的损失。影响支撑系统刚度的因素主要有连接刚度和结构刚度，这里的刚度不足一般指前者。连接刚度反映了两个部件之间的连接情况，在大多数情况下是轴承座与台板之间的连接刚度。轴承座的连接刚度可以通过外部特性试验获得，既在稳定条件下测量轴承座上各个测点的振动幅值。刚度良好的轴承座在高度差为100mm以内的同一轴向位置上的振动幅值差在5μm以内，当不满足这一条件时就可以判定轴承座的刚度不足。基础不良是在给水泵的基础混凝土底座不坚实时，引起基础下沉和地脚螺栓松动，使基础的固有频率与某些激振力频率重合产生共振，并且伴有转子不对中的发生。

1.3从给水泵内流体流动异常

给水泵运行中需将机械能转化为流体的势能和动能，当泵中流体出现异常流动可能导致振动问题的发生。其中的原因具体可体现在汽蚀、水力冲击两方面。其中在汽蚀方面，当给水泵内因汽蚀的存在而发生凝结，将产生一定的脉动力，若在其他激振力配合下便容易增加振动强度，引发更为严重的振动问题。而在水力冲击方面，其主要表现为导叶与动叶以同方向位置呈现，导叶叠加情况下叶片冲击会造成强度极大的振动。无论哪种方式下的振动，其产生的应力作用都可能使叶片受到损伤，影响给水泵的整体运行。

二、识别给水泵振动现象的主要方式

对给水泵振动问题的识别是处理振动问题的基本前提。现行大多火电厂在识别给水泵振动现象采取的方式主要以监测、诊断为主。其中在监测方面，如常见的远程、在线与离线监测系统，其主要得益于传感器的引入使给水泵相关设备运行中产生的数据得以获取，在此基础上分析振动相位、频率等。一般监测中需考虑的主要以振动信号为主，能够将所有部件包括管路、转子等信息反映出来，并对影响设备运行的相关温度、流量与压力等信息进行说明。这种以振动信号为主的监测是目前判断给水泵振动问题的主要方式。除此之外，在识别振动现象方面现行火电厂逐渐引入智能诊断方法，包括模糊诊断、人工神经网络以及专家系统等，对振动问题的识别可起到至关重要的作用。

三、火电厂给水泵振动常见处理方法

火电厂水泵发生异常振动可能会引发出现一系列的问题，因此，必须尽快解决，以免整个机组由于振动问题出现较大的隐患。

3.1确保转子部件质量平衡

首先在材料采购上，要确保材料的规格是满足要求的，在进行安装之前，要进行调试，进行动、静平衡测试，利用科学的检测方法，检查转子是否出现由于制作工艺不符合工作要求的情况，要严格查看转子中心部位的位置，检查是否平衡。在检测过程中，为了有效预防转子不对中情况的发生，在给水泵一开始的调试过程中，有效定位旋转中心。为了防止转子在后期的工作状态中，由于不当操作导致出现转子部件的故障，在工作开展之前，要进行充分的暖泵，以免由于受热不均匀，而致使转子出现变形，中心出现偏离。同时要合理设计管路，原则上要尽量减轻管路自身的质量，以防止质量太大，出现压损，减小管路的膨胀推力。

3.2保障动静部件运行正常

动、静部件运行异常，主要是由于其摩擦力太大导致，可以通过加大动静部件间隔，而减小设备部件之间的摩擦力。除了受摩擦力的影响外，还可能是由于泵体变形，泵轴弯曲导致，避免不正当的操作是泵体发生变形，在机器操作中，用科学合理的方法进行操作，而且要尽量避免外界杂质影响水泵，经常观察水泵的运行情况，要及时根据其运行情况，调整轴颈的中心位置。

3.3水力振动处理方法

在水泵发生水力振动的时候，要及时采取有效措施预防，通过分辨水流振动的频率来解决，可以适当调整叶轮与导叶部件之间的距离，通过加大距离，或者缩减距离来解决。导致出现这种情况，可能是设备部件之间的摩擦较大，冲击力和振幅过大导致，可以通过变更流线型进行改善。在安装时候要注意叶片与导叶部件的安装不能出现重叠，要相错开。

四、结语

随着经济的发展，我国各行各业都在发展。科技的发展，对用电量的使用也越来越大，在此背景下，社会对我国电力行业的要求越来越高。针对火电厂出现的给水泵振动原因，要强化防御措施，尽快解决故障，以免故障给火电厂带来更大安全隐患。

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