一臺給水泵汽輪機(jī)聯(lián)軸器引發(fā)的振動故障

王平波¹

湖北華電襄陽發(fā)電有限公司  441000；

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

關(guān)鍵詞：振動；聯(lián)軸器；動平衡

      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50%容量的汽動給水泵和一臺30%容量的電動給水泵，正常運(yùn)行中，兩臺汽動給水泵運(yùn)行，電動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、動平衡、轉(zhuǎn)子彎曲度測量等工作。返廠回裝時，外缸基礎(chǔ)未動，檢查機(jī)頭橫鍵、立鍵正常，復(fù)測通流間隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，未對洼窩中心、軸頸接觸面進(jìn)行檢查。超速試驗(yàn)時小機(jī)#1、2瓦振動保持在優(yōu)秀范圍內(nèi)。但回裝后，小機(jī)2瓦振動較大，超過了報(bào)警值。（五號宋體）

由于振動大，威脅機(jī)組安全運(yùn)行，利用停機(jī)機(jī)會進(jìn)行了處理，本文重點(diǎn)介紹了振動處理過程，對以后得振動處理有一定的借鑒意義。

1 振動情況介紹

1.1 超速試驗(yàn)情況介紹

超速試驗(yàn)過程中，振動最大在20μm以內(nèi)，但轉(zhuǎn)子在惰走過程中存在碰磨現(xiàn)象，屬于正常現(xiàn)象，畢竟通流汽封全部更換，間隙較小，且最大振動也僅僅只有69μm（125μm保護(hù)動作）。說明小機(jī)出廠后振動狀態(tài)較為優(yōu)秀，現(xiàn)場回裝工藝較好。

1.2汽輪機(jī)帶給水泵對輪后振動情況

.連接對輪后，在盤車狀態(tài)2x振動達(dá)到69.5μm，超過報(bào)警值65μm，退出運(yùn)行，對輪復(fù)查中心正常，恢復(fù)聯(lián)軸器，在3500rpm時振動最大56μm，因時間較緊，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65μm，保持運(yùn)行。

2024年4月18日，轉(zhuǎn)速5658rpm時振動達(dá)到86μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了報(bào)警值65μm，對安全運(yùn)行產(chǎn)生了較大影響。

1.3 頻譜分析

采用多通道振動分析儀從TSI上采集信號，發(fā)現(xiàn)在4000rpm轉(zhuǎn)速以下時，振動較低通頻值在30μm左右，較為優(yōu)秀，1瓦振動主要以1、2倍頻為主，存在幅值較低的高次諧波；4000rpm以上時，振動主要以1倍頻為主，且隨轉(zhuǎn)速的上升而增大。2瓦振動主要以1倍頻為主；振動隨轉(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；同時由于泵和小機(jī)對盤車轉(zhuǎn)速的要求區(qū)別較大，不排除機(jī)組停運(yùn)后，盤車時間過短，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)時振動值較為優(yōu)秀。

2.3 對輪中心存在偏差，也是引起振動過大的常見現(xiàn)象，大修后檢查過一次對輪，振動有一定的降幅，但依然偏大，對輪不對中不能排除。  

3 振動處理

2024年5月3日，利用機(jī)組啟動機(jī)會，解開聯(lián)軸器對輪，測量汽輪機(jī)空轉(zhuǎn)振動，發(fā)現(xiàn)振動最大在4000rpm左右，振動幅值20μm，汽輪機(jī)本體動平衡情況較佳。

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

對輪拆下來后，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，將對輪接觸面用平銼打磨平整，在連接對輪的過程中，發(fā)現(xiàn)對輪螺栓比較緊，對輪存在張口，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，在拆螺栓的過程中，發(fā)現(xiàn)此法蘭口存在張口，至此，確定引起振動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，但對輪依然存在張口，存在不對中現(xiàn)象。

4 總結(jié)

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

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