馬思聰 王在華 李衛(wèi)軍/文

 杭州意能電力技術(shù)有限公司

1.問題描述

某電廠有四臺(tái)600MW等級(jí)汽輪發(fā)電機(jī)組，在對一臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水泵A、B進(jìn)行振動(dòng)測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在低頻共振的現(xiàn)象。隨后對該廠四臺(tái)機(jī)組的凝結(jié)水泵和管道在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)進(jìn)行測試與分析。

該四臺(tái)機(jī)組的凝結(jié)水泵是由英國蘇爾壽有限公司生產(chǎn)、型號(hào)為BDC450-490D+3S/33，電機(jī)是由芬蘭ABB有限公司生產(chǎn)的的三相異步電動(dòng)機(jī)、型號(hào)為AMA500L4A，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，冷卻方式為空氣冷卻，整體布置方式為立式布置，每臺(tái)機(jī)組兩臺(tái)100%容量的凝結(jié)水泵，1臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用（一臺(tái)變頻泵、一臺(tái)工頻泵）。

2.振動(dòng)測試

2.1振動(dòng)測點(diǎn)布置

對凝結(jié)水泵振動(dòng)測試中，在凝結(jié)水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)端分別布置各布置兩個(gè)速度傳感器，X方向?yàn)榇怪庇谒鞣较颍?/span>Y方向?yàn)槠叫杏谒鞣较?，在凝結(jié)水泵出口的管道上布置一個(gè)速度傳感器，布置圖見圖1、圖2、圖3。

圖1凝結(jié)水泵測點(diǎn)布置示意圖

圖2凝結(jié)水泵測點(diǎn)現(xiàn)場布置圖

圖3凝結(jié)水泵出口管道現(xiàn)場布置圖

2.2振動(dòng)測試過程

首先對1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵A、B振動(dòng)測試（A運(yùn)行，B停運(yùn)）。

將運(yùn)行的凝結(jié)水泵A轉(zhuǎn)速從1140r/min升至1500r/min,在轉(zhuǎn)速上升過程中，凝結(jié)水泵A、B的振動(dòng)逐漸爬升，當(dāng)轉(zhuǎn)速至1500r/min時(shí)，凝結(jié)水泵A最大振動(dòng)102μm，頻譜以11Hz分量為主，且工頻分量不變，出口管道振動(dòng)最大振動(dòng)達(dá)126μm左右，頻譜以10.5Hz為主；停運(yùn)的凝結(jié)水泵B最大振動(dòng)34μm，頻譜以11.5Hz分量為主，出口管道振動(dòng)最大振動(dòng)達(dá)173μm左右，頻譜以10.5Hz為主，兩臺(tái)凝結(jié)水泵振動(dòng)均出現(xiàn)波動(dòng)的現(xiàn)象，數(shù)據(jù)見表1，頻譜圖見圖4、圖5、圖6、圖7。 

圖4 1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵A電機(jī)驅(qū)動(dòng)端X方向頻譜（1500r/min）

圖5 1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵A出口管道頻譜

圖6 1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵B電機(jī)驅(qū)動(dòng)端X方向頻譜

7 1號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵B出口管道頻譜

隨后對該廠其它三臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水泵振動(dòng)也進(jìn)行了測試，主要結(jié)果如表2.。

2.3其他振動(dòng)測試

對所有凝結(jié)水泵的機(jī)座，地腳螺栓，水泥基礎(chǔ)等各個(gè)方向進(jìn)行了振動(dòng)測試，結(jié)果表明，振動(dòng)幅值均在10μm以下，無明顯的振動(dòng)差別。

3 測試結(jié)果分析

由以上振動(dòng)數(shù)據(jù)可見：

（1）四臺(tái)機(jī)組的凝結(jié)水泵振動(dòng)程度各不相同，2號(hào)機(jī)組振動(dòng)最大，3號(hào)機(jī)組振動(dòng)最小。

（2）四臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速時(shí)，振動(dòng)均出現(xiàn)逐漸爬升的現(xiàn)象，振動(dòng)以11Hz左右的低頻為主；而相鄰?fù)＿\(yùn)的凝結(jié)水泵也存在振動(dòng)增大的現(xiàn)象，振動(dòng)以11Hz左右的低頻為主，且不穩(wěn)定。

（3）凝結(jié)水泵的出口管道上的振動(dòng)以11Hz左右低頻分量為主(數(shù)據(jù)見表3)，且振動(dòng)較大，說明可能是由水流引起的低頻振動(dòng)，再經(jīng)管道傳遞，與凝結(jié)水泵本體的固有頻率重合，產(chǎn)生異常振動(dòng)。

（4）四臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水泵的機(jī)座、地腳螺栓、水泥基礎(chǔ)等各個(gè)方向的振動(dòng)較小， 可排除基礎(chǔ)不良，連接剛性偏弱的可能。

4 結(jié)論與建議

（1）凝結(jié)水泵均存在在額定轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)低頻共振的現(xiàn)象，其振動(dòng)較大，不符合GBT 6075.3-2011《機(jī)械振動(dòng)在非旋轉(zhuǎn)部件上測量評(píng)價(jià)機(jī)器的振動(dòng)第3部分》規(guī)定的限值標(biāo)準(zhǔn)。凝結(jié)水泵的出口管道振動(dòng)較大，不符合DL/T292-2011《火力發(fā)電廠汽水管道控制導(dǎo)則》規(guī)定的限值標(biāo)準(zhǔn)。

（2）根據(jù)所測量的振動(dòng)趨勢變化過程，建議凝結(jié)水泵變頻時(shí)維持在42Hz以下運(yùn)行,作為降低凝結(jié)水泵振動(dòng)的臨時(shí)措施。

（3）對凝結(jié)水泵的本體和管道進(jìn)行模態(tài)測試，測定其固有頻率，進(jìn)一步判斷振動(dòng)誘發(fā)部件；對凝結(jié)水泵及管道的水力特性進(jìn)行測試，評(píng)定水力振源對凝結(jié)水泵振動(dòng)造成影響的程度；

（4）對凝結(jié)水泵出口管道的支吊架進(jìn)行測試及調(diào)整。

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