電廠給水泵多次啟動都因帶負荷後振動劇烈導致停機

發電廠給水系統設計為母管制給水系統，配 3 台 DG270-140 型給水泵，流量 270m 3 /h。運行兩年後，為節約廠用電，先後對 1 號、3 號泵通流部分進行了改造，並於 2000 年將 2 號泵換成了進口的大流量給水泵，以便採用 1 台泵同時滿足 2 台機組運行的給水需要。

2 號泵選用西班牙產 6 x 14WXH-12 型泵，流量為 500 m 3 /h，轉速2 987 r/min，效率 84.3%，配套湘潭電機廠生產的YK-2500-2/1900 型電動機，功率 2.5 MW。設備於2000年 2 月完成安裝並進行了首次試運，試運時因泵組振動大而停止。經過檢查泵和電動機各軸瓦，並進行了對軸系找中心等工作，重新安排試運，此次試運仍因振動超標而停止。

1首次試運不成功原因分析

試運之前空轉電機時，各方向振動均在 20 um以下；整體啟動初期，

4 個瓦的各方向振動都在 30um 以下。隨著負荷的增加，振動增大，其中 1 號瓦（泵高壓端）水準振動最大，在帶負荷 10 min 後，即達到 80 um。經過對泵的結構分析，認為引起振動的主要原因有兩個，一是泵組的基礎澆灌不牢，該泵和電動機為整體台板結構（圖 1），基礎台板的地腳螺栓澆灌比較困難，且台板下方的水泥很難灌實；二是泵體無橫向和縱向定位銷，泵運行後，隨著泵體和進出口管道溫度的升高，發生自由膨脹，導致泵組中心（泵殼與軸承，泵殼與葉輪，聯軸器等）偏移，引起振動。

2處理過程

根據以上分析，我們重做基礎，將泵與電動機的基礎分開，系統佈置如圖 2。聯繫長沙水泵廠加工了泵的基礎台板、地腳螺栓和墊鐵，

對泵組重新安裝和二次澆灌。將泵體入口側的縱向定位銷進行了現場安裝（由於廠家設備只在泵體上留有銷孔，泵座沒有銷孔，也未提供銷釘，所以安裝時未在泵座上開孔裝銷，本次進行了恢復），同時在泵體的出口側加裝了橫向定位銷（在泵體左右側的底座上各加焊了 l0 mm x 80 mm 的方鋼作為定位，限制泵體向一側偏移過大），並檢查確認冷態下管道對泵體無應力影響。

3安裝完畢後第二次試運

這次試運根據外國專家的意見，將泵體入口管灌滿常溫除鹽水，暖泵時間較長，水溫變化較緩慢，啟泵後進行了有關振動值測量，泵在空載和50%負載時執行時間為 2 h，之後加滿了負荷，試運 24 h，一切正常。振動值如表 l 所示。

4消缺後重新啟泵振動大

泵停運後，對在 24 h 試運中出現的出口門蓋洩漏，泵體放水門內漏等缺陷進行了處理，處理後重新投入運行，啟泵後逐漸加帶負荷，在運行約50 min 後，振動逐漸增大，最大為 4 號瓦，水準振動 l20 u m，l 號瓦、3 號瓦振動在 80um 左右，並伴隨有一種低頻振動的沉悶聲音。我們立即停泵進行檢查，經對泵組聯軸器中心、電動機和泵的軸瓦、電機磁場中心和定、轉子空氣間隙等參數進行測量，結果與安裝時測量資料基本一致，在合格範圍內。兩天后重新啟動，啟動後測量空載振動，振動很小，20 min 後帶 50% 負荷，測量振動很小，各瓦水準、軸向、垂直方向振動皆在 30 u m 以下。加滿負荷後，停運 l 號、3 號給水泵，l0 min 後振動開始增大，現象和前次一樣。此次由電氣人員測量給水泵電流，在振動時有 l ~ 2 A 電流的波動。當 4 號瓦水準振動達 l20 um 時立即啟動 l 號、3 號泵，停 2 號泵，停泵後經檢查一切正常。

5儀器分析

本次啟動過程如下：泵組啟動，空載運行 50 min，帶 50%負荷運行 50 min（停運 1 號給水泵），接著 2 號泵帶 100%負荷（停 1號、3 號給水泵）。感測器安裝方向為垂直方向，鍵相標記在電動機與泵之間的裸☆禁☆露軸段，探頭方向為右 90 。啟動過程測得振動資料如表 2。

振動主要表現以下特徵：泵組振動主要為 1 倍頻，空載時振動有一定的波動，加滿負荷並運行一段時間後振動逐漸穩定；機組軸承座與基礎間各測點差別振動不大。

6問題分析與結論

2 號給水泵在 24 h 試運時振動情況良好，在之後的啟動過程中出現振動大的情況。而在進行儀器測試時的啟動過程中，在未對泵組部件進行任何處理的前提下運行正常。經對幾次啟動過程進行分析，認為產生振動是由於泵體結構引起的，與泵的啟動方式有關。該水泵前期振動是由於局部碰摩產生熱彎曲引起的，新軸、新瓦由於接合面不好易產生碰摩，引起小幅波式振動。前幾次啟動，由於加負荷過快，對軸系產生的擾動力過大，再加上該泵的動靜間隙很小，在泵組啟動後，膨脹不暢的情況下，加劇了動靜碰摩。由於轉子在轉動的一周當中只與靜子的部分弧段接觸，發生部分碰摩，碰摩對轉子做局部加熱，局部加熱的後果是轉子彎曲，工頻振動增大，表現為波動爬升特點的振動。分析認為，適當延長啟動至帶滿負荷時間，可以減小對軸系的擾動力，並能使各部件膨脹均勻，避免碰摩產生。

經對泵組聯軸器中心、電動機和泵的軸瓦、電機磁場中心和定、轉子空氣間隙等參數進行測量，結果與安裝時測量資料基本一致，在合格範圍內。兩天后重新啟動，啟動後測量空載振動，振動很小，20 min 後帶 50% 負荷，測量振動很小，各瓦水準、軸向、垂直方向振動皆在 30 u m 以下。加滿負荷後，停運 l 號、3 號給水泵，l0 min 後振動開始增大，現象和前次一樣。此次由電氣人員測量給水泵電流，在振動時有 l ~ 2 A 電流的波動。當 4 號瓦水準振動達 l20 um 時立即啟動 l 號、3 號泵，停 2 號泵，停泵後經檢查一切正常。

5儀器分析

本次啟動過程如下：泵組啟動，空載運行 50 min，帶 50%負荷運行 50 min（停運 1 號給水泵），接著 2 號泵帶 100%負荷（停 1號、3 號給水泵）。感測器安裝方向為垂直方向，鍵相標記在電動機與泵之間的裸☆禁☆露軸段，探頭方向為右 90 。啟動過程測得振動資料如表 2。

振動主要表現以下特徵：泵組振動主要為 1 倍頻，空載時振動有一定的波動，加滿負荷並運行一段時間後振動逐漸穩定；機組軸承座與基礎間各測點差別振動不大。

6問題分析與結論

2 號給水泵在 24 h 試運時振動情況良好，在之後的啟動過程中出現振動大的情況。而在進行儀器測試時的啟動過程中，在未對泵組部件進行任何處理的前提下運行正常。經對幾次啟動過程進行分析，認為產生振動是由於泵體結構引起的，與泵的啟動方式有關。該水泵前期振動是由於局部碰摩產生熱彎曲引起的，新軸、新瓦由於接合面不好易產生碰摩，引起小幅波式振動。前幾次啟動，由於加負荷過快，對軸系產生的擾動力過大，再加上該泵的動靜間隙很小，在泵組啟動後，膨脹不暢的情況下，加劇了動靜碰摩。由於轉子在轉動的一周當中只與靜子的部分弧段接觸，發生部分碰摩，碰摩對轉子做局部加熱，局部加熱的後果是轉子彎曲，工頻振動增大，表現為波動爬升特點的振動。分析認為，適當延長啟動至帶滿負荷時間，可以減小對軸系的擾動力，並能使各部件膨脹均勻，避免碰摩產生。