張家偉，牟法海

（1.河北華電石家莊鹿華熱電有限公司，河北 石家莊；2.國網(wǎng)河北省電力公司電力科學研究院，河北 石家莊 050021）

0 概 述

某熱電廠2號機組為300MW抽汽凝汽式汽輪機發(fā)電機組，該機配備2臺汽動給水泵（設(shè)備編號為2號A、2號B），汽動給水泵的型號為FK6F32M、整體式芯包、臥式泵，揚程為2 313m，額定轉(zhuǎn)速5 116 r／min，額定流量為747.5t／h。支撐泵的軸承是圓柱型徑向滑動軸承，密封形式為機械密封。單臺汽動泵運行時，能保證機組負荷60%B－MCR的給水量，2臺汽動泵同時運行時，能保證機組負荷100%B－MCR的給水量。驅(qū)動給水泵的小汽輪機型號為NK63／71／0型單缸、單軸、純凝汽、反動式，額定功率為9 655kW，額定轉(zhuǎn)速5 587r／min，通過齒形聯(lián)軸器直接帶動給水泵運行。給水泵設(shè)有中間抽頭和增壓級，分別用于再熱器和過熱器的減溫水，抽頭壓力為11.7MPa，抽頭流量為52t／h。泵組的基礎(chǔ)為彈性支持基礎(chǔ)。

1 設(shè)備的異常振動

該型汽動給水泵投產(chǎn)后，一直存在前、后軸承（3號、4號軸承）瓦振超標的問題，其中3號軸承的瓦振比4號軸承更大。為了解決該泵的振動問題，在2013年機組檢修時，更換了泵的芯包。更換芯包后，3號、4號軸承的瓦振不僅沒有改善，還有所增大。當汽動給水泵的轉(zhuǎn)速為4 443r／min時，3號、4號軸承在水平方向上的瓦振，分別為166μm、197 μm。在Y方向上，3號軸承的軸振為81μm，4號軸承的軸振為19μm。由于3號、4號軸承的瓦振仍然超標，在2013年6月，又對汽動給水泵進行了臨修。臨修時，重點檢查了號3、號4軸承和泵與小汽機的中心位置。臨修時發(fā)現(xiàn)，3號、4號軸承的瓦蓋基本無緊力，給水泵轉(zhuǎn)子比小汽機轉(zhuǎn)子的中心位置低900μm。將3號、4號軸承的瓦蓋緊力調(diào)整至上限，頂部間隙調(diào)整至下限，將給水泵轉(zhuǎn)子的中心位置調(diào)高了900μm。檢修后，3號、4號軸承的瓦振有所減小，但振幅還是超標。當給水泵的轉(zhuǎn)速為4 443 r／min時，3號、4號軸承在水平方向上的瓦振，分別為111μm、151μm。3號軸承在Y方向上的軸振為26μm，4號軸承在Y方向上的軸振為36μm。為了消除3號、4號軸承的瓦振，保證設(shè)備安全穩(wěn)定地運行，再次對該泵進行了檢修。檢修前，測得3號、4號軸承的瓦振及軸振數(shù)據(jù)，如圖1所示。

圖1 3號軸承在Y方向上的振動

2 振動原因分析

圖4 4號軸承在水平方向上的振動

從圖1～圖4可知，3號、4號軸承的軸振不是很大，但瓦振超標。振動時，振幅隨著轉(zhuǎn)速的升高先是緩慢爬升，然后會快速增大，振幅以振動的主振頻率為基頻。振動與激振力和支撐動剛度的對應關(guān)系，是與作用在設(shè)備上的激振力成正比，與它的動剛度成反比，作用在設(shè)備上的激振力與轉(zhuǎn)速的平方成正比［1］。鑒于現(xiàn)場的振動情況，分析后認為，造成3號、4號軸承瓦振超標的主要原因，是3號、4號軸承座的支撐剛度較弱，次要原因是泵組轉(zhuǎn)子存在不平衡質(zhì)量?？紤]到該泵已更換芯包，但3號、4號軸承的瓦振仍然超標，這說明不平衡質(zhì)量不在泵的芯包上，泵組轉(zhuǎn)子除了芯包，還有聯(lián)軸器的平衡問題。所以，不平衡質(zhì)量也可能存在于聯(lián)軸器上。

3 處理措施及效果

消除由于支撐剛度較弱引起的振動主要從增加支撐系統(tǒng)剛度和降低激振力兩個方面入手［2］。增加支撐系統(tǒng)剛度常采取的措施：（1）對彈性支持基礎(chǔ)進行加固。（2）在3號、4號軸承座的外伸端增加支撐。（3）調(diào)整3號、4號軸承間隙，將頂隙調(diào)整至下限，緊力調(diào)整至上限。由于受到現(xiàn)場條件限制，現(xiàn)場不具備加固彈性支持基礎(chǔ)的條件，對只能3號、4號軸承座的外伸端增加臨時支撐。將一根枕木橫擔在3號、4號軸承座的正下方，用2個千斤頂進行支撐。增加臨時支撐后，3號、4號軸承的瓦振有所降低，但臨時支撐并不能徹底解決問題。再次調(diào)整軸承的間隙，將3號、4號軸承頂隙調(diào)整至下限，緊力調(diào)整至上限。調(diào)整后，3號、4號軸承的瓦振有所減小，但仍然超標。

采取增加支撐措施后，未能解決3號、4號軸承瓦振超標的問題。為了消除3號、4號軸承瓦振超標現(xiàn)象，經(jīng)過討論，決定對該泵進行動平衡處理，降低轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的激振力。通過計算和動平衡處理，確定了轉(zhuǎn)子的加重方案，在聯(lián)軸器上加重40g∠145度。加重后，3號、4號軸承的瓦振得到明顯改善，當轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為4 443r／min時，3號、4號軸承在水平方向的瓦振，分別降為6μm、7μm。

4 結(jié) 語

汽動給水泵3號、4號軸承座的外伸端較長，是造成3號、4號軸承支撐剛度較弱的原因。由于受到汽動給水泵安裝位置的限制，無法對3號、4號軸承座采取加固措施。所以，在檢修時將緊力調(diào)整至上限，頂部間隙調(diào)整至下限，如果考慮軸溫升高的問題，可以將側(cè)隙適當放大。因為此次動平衡的加重部位在聯(lián)軸器上，所以，今后檢修時，在拆卸聯(lián)軸器之前，一定在聯(lián)軸器上做好標記，確保所加的平衡塊位置不發(fā)生變化。另外，汽動給水泵的安裝基礎(chǔ)為彈性基礎(chǔ)，會擴大給水泵的因不平衡所產(chǎn)生的振動，因此建議，在泵出廠前，對泵的芯包及聯(lián)軸器一起進行高速動平衡試驗，