330MW机组给水泵汽轮机振动分析及对策

第35卷第2期2013年2月华电技术HuadianTechnologyV01．35No．2Feb．2013330MW机组给水泵汽轮机振动分析及对策王滨，朱宝森，赵毓胜，彭德军(1．华电潍坊发电有限公司，山东潍坊261204；2．青岛科技大学，山东青岛266042)摘要：某发电公司330MW机组给水泵汽轮机出现突发振动，对振动原因进行了分析，采取相应的处理措施后，有效解决了给水泵汽轮机的振动问题。关键词：给水泵汽轮机；活动式联轴器；激振力；连接刚度中图分类号：O324：TK26文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)02—0004—021给水泵汽轮机概况某发电公司330MW汽轮机配置1台100％容量的汽动给水泵和1台50％容量的电动给水泵。汽动给水泵为80CHTA／4型筒式多级离心泵，由100％容量的单轴、单缸、新汽内切换、凝汽式给水泵汽轮机直接驱动。给水泵汽轮机的额定转速为5400r／min，一阶临界转速为2545r／min，二阶临界转速为11721r／min，运行转速范围为3100—5900r／mino给水泵汽轮机和汽泵用活动式齿形联轴器连接。支撑给水泵汽轮机的1，2轴承主要由5块可倾瓦组成，安装在给水泵汽轮机下缸上。汽动给水泵组轴系形式如图1所示。轴承轴承凸△署图1汽动给水泵组轴系2给水泵汽轮机出现的振动情况2009年6月3Et，机组负荷为261．9MW，给水泵汽轮机转速为4888r／min，给水泵汽轮机2轴承向轴振由71．2Ixm瞬间突增到9O．7m，3min后下降至65m。同时，1轴振也发生了相应变化，其向轴振最大达71．2m。类似现象在此后1个多月内又多次出现，具体情况见表1。从表1可以看出，给水泵汽轮机的轴振与负荷变化有关，在负荷突升和突降的过程中，表现特别明显。2轴承X向轴振频谱图如图2所示。图22轴承向轴振频谱图3振动原因分析及处理3．1振动原因分析通过现场测振，给水泵汽轮机1，2瓦的盖振(水平、垂直、轴向3个方向)并不大，只有2瓦水平方向的盖振为62txm，其余都在15m以内，油温表1给水泵汽轮机1，2轴承突振时的振动值(2009J收稿日期：2011—02—23；修回日期：2012—11—08正常。汽动给水泵3轴瓦盖振水平方向最大，为49txm，汽动给水泵的瓦振(3，4轴承)超过了给第2期王滨，等：330MW机组给水泵汽轮机振动分析及对策‘5·水泵汽轮机的瓦振(1，2轴承)，且振动频谱以1倍频振动为主(如图2所示)。在水平结合面上距离差为100mm处，对基础轴承座连接刚度进行了检测，差别振动为2m，作者认为振动主要是由转子转动不平衡引起的。3．2第1次处理2009年10月1日，机组在低负荷期间，对汽动给水泵进行了检修。在拆卸过程中，作者发现汽动给水泵转子有明显的磨损痕迹，磨损点在驱动端机械密封的冷却室，泵体口环处有严重的磨损现象。汽动给水泵平衡盘处的支持环整圈有严重的不均匀冲蚀现象，整个支持环最薄处轴向仅剩2．5mm。因磨损严重，将原芯包整个更换。1O月4Et开机后，瓦振测量正常。分析并总结振动的具体原因有以下2个方面：(1)由于口环间隙不均匀变大，造成水泵转子转动精度降低；再加上转子碰磨引起水泵支撑刚度变化，从而引起临界转速的变化。(2)由于水泵平衡盘支持环冲蚀，造成泵运转质量的不平衡，它所引起的振动随水泵支持环冲蚀程度而增大，造成水泵转子振动随转速和时间缓慢增大。3．3振动出现的新情况及原因分析2009年l0月6日，2轴承轴振再次增大，最大轴振为74m。10月7日，轴振达到报警值75m，盖振也达到100txm，根据盖振大于轴振的实际情况，可判断出轴承座部分出现共振且振动呈明显的沿联轴器增加的迹象。从该瓦振、轴振测量信号的频谱分析表明，其振动以1频为主，查阅复装时的中心数据为泵高0．015mm，上扒口为0．010mm，泵偏电侧0．045mm，中心正常。随后检查了2轴承的温度和进、回油温度，轴温较修前下降，2瓦的载荷明显过低。通过现场测温，发现汽动给水泵地脚螺丝基础处温度偏高，达到100oC左右，而给水泵汽轮机2轴承基础处温度为环境温度，两者相差达70℃左右。综合振动频谱、中心和瓦温数据，作者分析认为，该振动是由激振力引起的，其原因是：由于给水泵汽轮机和泵体的基础框架受热不均引起的热、冷态膨胀差异，造成热态时转子中心不正，导致轴承振动再次增大。3．4第2次处理2009年10月7日，对汽动给水泵组进行了第2次处理。拆卸联轴器重新复中心时，考虑到热态泵转子和给水泵汽轮机转子的温差，将水泵中心下落了0．65mm，最后的中心结果为泵高0．100mm，泵偏东0．090mm，下扒口0．065mm，东扒口0．030mm。重新启动后，给水泵汽轮机轴振由修前的70m下降到38m的正常水平，但2瓦盖振仍然很大，转速