一臺(tái)給水泵汽輪機(jī)聯(lián)軸器引發(fā)的振動(dòng)故障

王平波¹

湖北華電襄陽(yáng)發(fā)電有限公司  441000；

摘 要：一臺(tái)640MW機(jī)組給水泵汽輪機(jī)運(yùn)行中振動(dòng)較大，超過(guò)了報(bào)警值，通過(guò)對(duì)其振動(dòng)的頻譜測(cè)試，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)特征符合不平衡的振動(dòng)特征，但實(shí)際上引起振動(dòng)的原因是聯(lián)軸器安裝不當(dāng)，致使的小汽機(jī)與給水泵不對(duì)中引起的振動(dòng)大，調(diào)整聯(lián)軸器后振動(dòng)降低至優(yōu)秀水平。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)；聯(lián)軸器；動(dòng)平衡

      Vibration failure caused by a feed pump turbine coupling

wangpingbo ¹  

Hubei Huadian Xiangyang Power Generation Co., LTD. 441000

Abstract: A 640MW unit's condensate pump turbine was vibrating excessively during operation, exceeding the alarm value. Through spectral analysis of the vibration, it was found that the vibration characteristics corresponded to the vibration characteristics of unbalance, but in fact, the vibration was caused by improper installation of the coupling, which resulted in large vibration due to misalignment between the small turbine and the condensate pump. After adjusting the coupling, the vibration was reduced to an excellent level.

Key words: Vibration；coupling；dynamic balance

某電廠機(jī)組容量為640MW，配備兩臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)30%容量的電動(dòng)給水泵，正常運(yùn)行中，兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵運(yùn)行，電動(dòng)給水泵作為緊急情況下的備用給水泵。

該機(jī)組在2023年5月完成的大修。給水泵汽輪機(jī)返廠檢修，更換了通流汽封、通流部分噴丸除垢、動(dòng)平衡、轉(zhuǎn)子彎曲度測(cè)量等工作。返廠回裝時(shí)，外缸基礎(chǔ)未動(dòng)，檢查機(jī)頭橫鍵、立鍵正常，復(fù)測(cè)通流間隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，未對(duì)洼窩中心、軸頸接觸面進(jìn)行檢查。超速試驗(yàn)時(shí)小機(jī)#1、2瓦振動(dòng)保持在優(yōu)秀范圍內(nèi)。但回裝后，小機(jī)2瓦振動(dòng)較大，超過(guò)了報(bào)警值。（五號(hào)宋體）

由于振動(dòng)大，威脅機(jī)組安全運(yùn)行，利用停機(jī)機(jī)會(huì)進(jìn)行了處理，本文重點(diǎn)介紹了振動(dòng)處理過(guò)程，對(duì)以后得振動(dòng)處理有一定的借鑒意義。

1 振動(dòng)情況介紹

1.1 超速試驗(yàn)情況介紹

超速試驗(yàn)過(guò)程中，振動(dòng)最大在20μm以內(nèi)，但轉(zhuǎn)子在惰走過(guò)程中存在碰磨現(xiàn)象，屬于正?，F(xiàn)象，畢竟通流汽封全部更換，間隙較小，且最大振動(dòng)也僅僅只有69μm（125μm保護(hù)動(dòng)作）。說(shuō)明小機(jī)出廠后振動(dòng)狀態(tài)較為優(yōu)秀，現(xiàn)場(chǎng)回裝工藝較好。

1.2汽輪機(jī)帶給水泵對(duì)輪后振動(dòng)情況

.連接對(duì)輪后，在盤車狀態(tài)2x振動(dòng)達(dá)到69.5μm，超過(guò)報(bào)警值65μm，退出運(yùn)行，對(duì)輪復(fù)查中心正常，恢復(fù)聯(lián)軸器，在3500rpm時(shí)振動(dòng)最大56μm，因時(shí)間較緊，并入系統(tǒng)運(yùn)行。此后機(jī)組滿負(fù)荷狀態(tài)1x最大振動(dòng)65μm，保持運(yùn)行。

2024年4月18日，轉(zhuǎn)速5658rpm時(shí)振動(dòng)達(dá)到86μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了報(bào)警值65μm，對(duì)安全運(yùn)行產(chǎn)生了較大影響。

1.3 頻譜分析

采用多通道振動(dòng)分析儀從TSI上采集信號(hào)，發(fā)現(xiàn)在4000rpm轉(zhuǎn)速以下時(shí)，振動(dòng)較低通頻值在30μm左右，較為優(yōu)秀，1瓦振動(dòng)主要以1、2倍頻為主，存在幅值較低的高次諧波；4000rpm以上時(shí)，振動(dòng)主要以1倍頻為主，且隨轉(zhuǎn)速的上升而增大。2瓦振動(dòng)主要以1倍頻為主；振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速的上升而上升，最大達(dá)到65μm，符合不平衡特征。

2 原因分析

常見引起不平衡現(xiàn)象的主要因素有：1、運(yùn)行中發(fā)生了碰磨，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子熱彎曲；2、原始制造質(zhì)量欠佳產(chǎn)生的質(zhì)量不平衡；3、聯(lián)軸器對(duì)中較差，引起的類似不平衡現(xiàn)象。

2.1 由于轉(zhuǎn)子返修后，通流間隙較小，發(fā)生碰磨現(xiàn)象較為常見，由于該汽封是鑲齒汽封，汽封難以磨損，有摩擦引起的熱彎曲進(jìn)而轉(zhuǎn)變成永久彎曲極有可能；同時(shí)由于泵和小機(jī)對(duì)盤車轉(zhuǎn)速的要求區(qū)別較大，不排除機(jī)組停運(yùn)后，盤車時(shí)間過(guò)短，引起的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子彎曲。

2.2 原始制造質(zhì)量欠佳產(chǎn)生的質(zhì)量不平衡可以排除，因?yàn)榇笮藓蟪僭囼?yàn)時(shí)振動(dòng)值較為優(yōu)秀。

2.3 對(duì)輪中心存在偏差，也是引起振動(dòng)過(guò)大的常見現(xiàn)象，大修后檢查過(guò)一次對(duì)輪，振動(dòng)有一定的降幅，但依然偏大，對(duì)輪不對(duì)中不能排除。  

3 振動(dòng)處理

2024年5月3日，利用機(jī)組啟動(dòng)機(jī)會(huì)，解開聯(lián)軸器對(duì)輪，測(cè)量汽輪機(jī)空轉(zhuǎn)振動(dòng)，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)最大在4000rpm左右，振動(dòng)幅值20μm，汽輪機(jī)本體動(dòng)平衡情況較佳。

至此，確定小機(jī)振動(dòng)大的主要原因是對(duì)輪中心存在偏差，待下次停機(jī)后再?gòu)?fù)查中心。

對(duì)輪拆下來(lái)后，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)上圖中法欄接觸面存在間隙，部分螺栓孔附近有凸起，將對(duì)輪接觸面用平銼打磨平整，在連接對(duì)輪的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)對(duì)輪螺栓比較緊，對(duì)輪存在張口，用砂紙將螺栓光滑處理后回裝，各法蘭面間隙消除，振動(dòng)降低至42μm，較為優(yōu)秀的水平。后從檢修工了解到，在拆螺栓的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)此法蘭口存在張口，至此，確定引起振動(dòng)大的主要原因是螺栓與法蘭孔配合不當(dāng)，導(dǎo)致螺栓力矩達(dá)到了設(shè)計(jì)值，但對(duì)輪依然存在張口，存在不對(duì)中現(xiàn)象。

4 總結(jié)

   通過(guò)檢查處理可以看出，不對(duì)中對(duì)設(shè)備的振動(dòng)影響較大，且隨轉(zhuǎn)速的升高而升高，很容易誤認(rèn)為是不平衡。對(duì)輪回裝過(guò)程中應(yīng)注意每一個(gè)細(xì)節(jié)，防止因?qū)啺惭b存在異常導(dǎo)致的不對(duì)中。

專著:作者. 書名[M]. 出版地：出版者，出版年.

譯著:作者. 書名[M]. 譯者. 出版地：出版者，出版年.

論文集:作者. 文題[C]// 編者. 文集. 出版地：出版者，出版年. 起止頁(yè)碼-終止頁(yè)碼.

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