火力发电厂汽机水泵常见振动问题的分析

火力发电厂汽机水泵常见振动问题的分析

方东升

湛江电力有限公司 广东湛江 524000

摘要：火力发电厂是我国能源产业中不可或缺的一部分，在对火力发电厂各类设备系统进行维护管理的时候，会遇到各种各样的问题。其中，汽机水泵振动问题比较常见，对设备的稳定运行有不利影响。本文首先阐述了火力发电厂汽机水泵振动问题的危害，然后分析了这些振动问题的主要表现形式，最后针对相关问题的处理对策进行研究，希望能为火力发电厂的设备维护管理工作提供参考。

关键词：火力发电厂；汽机水泵；振动；问题

引言：

随着我国社会经济持续发展，能源产业也发展迅速，火力发电厂的电气自动化水平越来越高。如今，在火力发电厂的运营管理中，针对各类设备的维护管理至关重要，关系到电力生产稳定性和安全性。汽机水泵是火力发电厂机组中不可或缺的一部分，在电力生产中扮演着关键的角色，而异常振动是汽机水泵常见问题之一。通常情况下，设备振动的类型有受迫振动、自激振动以及自由振动等，不同的振动类型产生的危害不同，原因不同，解决方案也不同。为了维护汽机水泵乃至整个火力发电厂设备机组的运行稳定和安全，有必要对常见振动问题进行研究。

一、火力发电厂汽机水泵振动问题的危害

（一）降低设备使用寿命

火力发电厂汽机水泵的重要性不言而喻，如果其长期处于振动状态，会导致水泵内部各元件磨损过度，或者出现金属疲劳的现象。同时，振动会导致各元件之间的相对位置发生改变，如果不及时解决，会严重影响零部件乃至整个汽机设备的使用寿命。显然，火力发电厂的设备维护保养工作，核心目的之一就是延长设备运行寿命，因此异常振动问题需要及时解决。

（二）产生噪音

如今火力发电厂生产系统逐步升级，机械化、电气化系统提高了生产效率，但是内部需要一些人员维持生产活动的正常秩序。而汽机水泵在发生振动时，会产生较大的噪音，影响生产环境。长期在噪音环境下工作，不仅会影响工作人员的工作状态，导致工作失误的发生，还会影响工作人员的身体健康^[1]。

（三）产生安全隐患

火力发电厂的生产系统机组结构复杂，汽机水泵作为其中重要的一环，如果发生异常振动，会导致其本身及周边其他设备受到振动影响。这不仅可能导致系统出现故障损坏，还可能引发安全事故。因为异常振动问题会导致部分元件磨损加快、局部温度升高，进而可能会损坏系统元件、电路，引发触电、火灾等安全事故。

二、火力发电厂汽机水泵常见问题分析

（一）给水泵质量不平衡造成的振动

火力发电厂在电力生产时，需要稳定可靠的给水泵转子保持水泵稳定运行，但是在刚性转子运行期间，因为各部件运行协同性不佳，会导致汽机水泵产生振动。如果此时给泵转子转速过高，会导致汽机水泵运行状态发生改变，进而造成系统处于高负荷运行状态，并且还可能损伤部件。在火力发电厂的运营管理中，常见的汽机水泵振动问题有以下几点：

（二）小汽机质量不佳造成的振动

在火力发电厂机组中的小汽机在运转期间，需要保证小汽机水泵转子正常发挥柔性作用。当转子运行速度越来越高，该元件形状、转动状态都会发生较大变化。具体来讲，如果小汽机转子转速没有达到相关阈值之前，其转速越高，水泵轴承的振动幅度较大。如小汽机转子转速在一定时间内持续增加迫近阈值时，转子转轴的振幅会发生较大变化^[2]。而当转子横向自转频率与转轴振动幅度趋同的时候，汽机水泵则会发生共振问题。这些振动问题，都会让汽机水泵处于不同振动状态，对汽机水泵乃至整个电力生产系统都会产生不利影响。

（三）联轴器问题造成的振动

火力发电厂的电力系统中，联轴器扮演着关键的角色。在火力发电厂的电力生产过程中，水泵会长期处于高速运转状态，此时联轴器的紧力会发生较大的幅度的变化，进而导致汽机水泵振动问题的发生。而设备型号不同、系统构造不同，导致这种振动问题的类型也各有特点。例如，启动给水泵CHTC6/5中，联轴器是通过齿套形式连接的，如果该系统中联轴器运行时间超过正常范围，元件齿轮会出现磨损过度的情况，一旦元件负荷发生较大变化，齿合点自然也会发生变化，导致汽机水泵出现振动现象。

（四）机械碰撞磨损造成的振动

在火力发电厂的机组设备系统当中，拥有大量的机械构件、设备及零部件，每一类都是不可或缺的部分，它们之间的紧密配合，是维持系统稳定运行的关键。但是，由于受到设计技术、安装工艺以及长时间内外环境的影响，部分元件之间会发生碰撞、磨损的情况。这些情况的出现，会引发局部振动，振动传递到汽机水泵处，共振现象随即发生^[3]。

三、火力发电厂汽机水泵常见问题的解决对策

（一）给水泵质量问题的解决对策

针对给水泵质量问题引发的振动问题，相关检修人员需要重点对水泵质量、状态进行检查，确保其在高速运转情况下的稳定性。需要注意的是，在拆解检查之前，要注意检查连接给水泵管道的相关阀门是否完全关闭，主电机以及辅助油泵电源是否处于关闭状态，以及泵内是否存在汽水压力。然后由专业人员利用专业仪器，对设备各部分状态进行评估，及时发现异常情况。

（二）小汽机质量问题的解决对策

技术人员需要了解的是，系统中的小汽机在运行时，需要保证其转速处于一阶、二阶之间，如果转速超出这个范围，很可能引发汽机水泵振动问题。所以，检测维护人员需要密切关注小汽机的转速，利用电子监测设备，对其运行时的转速进行监测，一旦超出正常范围，发出警报。技术人员再采用合理的方法对小汽机转速失常的原因进行分析，做好针对性处理^[4]。

（三）联轴器问题的解决对策

检修人员在日常的检修工作中，要重点检查联轴器连接情况，明确其位置及紧固状态是否符合要求。如果存在松动、偏离的情况，要采用正确的方法进行调整。针对联轴器局部磨损严重的情况，要及时更换相关元件。如果联轴器长期同一部位磨损严重，要考虑相关位置是否存在机械变形的情况，在进行细致检查之后，解决相应问题。另外，在技术不断发展的情况下，火力发电厂技术维护人员可以针对联轴器问题进行全面分析，积极采用新型联轴器设备，如图1所示，这种膜片联轴器在汽机水泵中的应用稳定性较高，相关人员需要在研究评估之后按照规范进行安装维护，确保联轴器运行稳定。

（四）碰磨问题的解决对策

摩擦碰撞问题是引发汽机水泵异常振动的常见原因，针对这一问题，检修人员需要对相关位置进行动静间隙处理。然后，定期对系统各设备、组建、元件的安装位置、状态进行检查，看是否存在松动、位移的情况。同时，要检查系统易损部位是否出现机械构件变形的情况。另外，当振动噪音发生的时候，可以通过人员检查或仪器定位的方法，找出噪音发生的源头，再集中检查该位置是否存在机械碰撞、磨损的问题^[5]。

结束语

综上所述，火力发电厂是我国能源产业的重要组成部分，其电力生产活动稳定性，与我国民众用电安全性和稳定性都有重要的联系。因此，火力发电厂的设备管理维护工作至关重要。针对火力发电厂汽机水泵常见的振动问题，相关技术人员应当结合实际工作经验及现代科技，对振动类型以及产生振动的原因进行全面分析。在此基础上，采取正确、合理的方式进行检查、维修，再结合严谨的日常管理维护机制，对包括汽机水泵在内的所有设备做好日常巡检，及时发现问题，及时处理，维护火力发电厂电力生产活动的正常进行。

参考文献：

[1] 徐鹏, 靳军, 韩蕴蕾. 某汽轮水泵机组振动偏大问题的分析与处理[J]. 噪声与振动控制, 2019, 39(02):236-239.

[2] 谭杰元, 张建文, 施刚,等. 一种新型的小汽轮机给水泵变速恒频发电系统[J]. 电源学报, 2020, 18(1):131-139.

[3] 刘占辉, 蔡茂森, 刘宗礼,等. 超临界供热汽轮机凝结水泵轴承振动故障诊断与处理[J]. 水泵技术, 2019, 000(002):39-42.

[4] 张泰山. 2号取水趸船循环水泵振动故障处理实例[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(004):541.

[5] 丁超. 火力发电厂循环水泵状态检修方法探讨[J]. 数码世界, 2019, 000(007):272.