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摘要：在火力发电厂中高压给水泵是及其重要的辅机设备，在给水系统中其复杂的布置方案，要求工作人员在操作过程中对每一个环节都必须要进行严格监控。本文主要论述在高压给水泵在火力发电厂中的运用以及研究分析高压给水泵振动的原因，通过对原因进行分析得出结论，并给予相应的预防措施。
关键词：火力发电厂；高压给水泵；振动原因
在火力发电厂中高压给水泵是主要辅机，起着十分重要的作用，它不断地向锅炉供给充足的压强、流量和温度的给水，使电厂热力循环安全稳定地运行，一旦给水泵发生故障会影响锅炉运行，进而影响到整个发电机组，所以与电厂的安全和效益紧密相连。而振动超标是给水泵故障中常见的问题。配置的电动给水泵形式一般是单壳、单吸、十级卧式高压给水泵（我厂给水泵型号DG510-200），其组成包括了定子、转子、轴承、平衡机构、冷却水系统、油系统、滑销以及密封系统等。
1.高压给水泵系统布置方案
高压给水泵作为发电厂中不可缺少的辅机，在其工作系统中的布置方案相对比较复杂。一般设计方案分为以下四种，方案一：50%容量电泵两台，或者将电泵用汽泵代替。同时还要25%到30%容量启动电泵一台，而这里则不能用汽泵替换；方案二：也是50%的汽泵两台，再加上50%容量电泵一台，这台电泵作为备用设备；方案三：100%容量汽泵一台和100%容量启动电泵一台，同样这里的电泵作为备用设备；方案四：100%容量汽泵一台和30%到50%容量启动电泵一台。而最为典型也是运用得最大的方案就是方案三，100%容量汽泵一台和作为备用的100%容量启动电泵一台。
2.高压给水泵振动的原因
笔者从以下几个方面对振动现象进行分析：
2.1.给水泵中心值超过标准
给水泵中心值偏差过多是造成给水泵振动的主要原因之一。而在对给水泵的中心偏差值计算中，技术人员一般都是从设备端面上下张口、圆周高低位移、前地脚的移动量、后地脚的移动量这四个方面进行测量计算，其计算测量值一定要注意数据的正负情况，如果结果出现的错误没有及时引起注意，会在实际操作过程中带来巨大的影响。而在实际操作过程中，给水泵转速有三个规定指标，其一在给水泵转速值在每分钟大于或等于1500r，但是不能超过3000r。其中心的偏差要小于或者等于0.06毫米，前端端面张口要小于或者等于0.04毫米。然而在给水泵每分钟的转速大于3000r时，其中心的偏差值就要随之减小到0.04毫米，前端端面张口同样也会随之缩小变为0.03毫米。而当其转速达到每分钟5000r甚至更高时，中心偏差值则要再减小到0.03毫米甚至更小，同样前端端面张口也要缩小到0.02毫米甚至更小。所以技术人员在计算时一定要对中心偏差值加强注意，否则数值发生错误会给整个系统工作中带来十分严重的后果。
2.2.过大的外力作用
由于管道设计、施工不合理，导致给水泵进出口管道对给水泵产生附加外力和力矩，使给水泵因管道应力产生移动，中心值也变得超标，产生振动。另外，由于给水泵的构件是在钢筋混凝土的基础进行支架组合，同时给水泵主要构成部分的接头处连着给水泵的进出口管、二次利用管以及抽头管，所以工作时间一长就会导致各个管道的形状发生扭曲、钢筋支架出现老化现象等问题。而这些问题都会使给水泵的受力发生改变，如果外界的压力过大，就会使给水泵转子无法正常的工作，也就必须要多支吊架进行调整或替换。但是如果接头处的管道发生的变形过大，并且自身设备无法进行自我调控时，技术人员就必须要将水泵各个接头处的管道分开，减缓其压力，缓解管道因变形所造成的损害。
2.3.定位销发生破坏
如果在给水泵的进出口导叶的定位销以及在壳体的定位销上都出现了零部件脱落的情况，会给设备正常运行中带来不利的影响。有可能会因为其脱落现象严重导致设备出口处所受到的压力过低，造成设备出现严重的振动现象。所以在工作中出现定位销松脱的故障，必须及时对设备进行整修消除隐患。同时检修时要注意密封设备级间制作严密，才能使松脱的定位销与零件孔紧密地切合在一起。密封垫的级间维修安装的质量越高，出口导叶的定位销以及壳体的定位销发生脱落的现象也就越小，所引起的振动现象也就会越少。
2.4.内循环冷却系统的失常
工作前，首先要对给水泵中的内循环冷却系统进行检查。内循环冷却系统是一个密封的装置，所以在运行之前要将内部的空气全部排空，排放到水流能没有阻力源源不断的从系统出流出来为止。这样做的原因是为了防止内循环冷却系统中因为存在大量的空气，导致给水泵出现巨大的振动现象。
2.5.动静摩擦所形成的振动及原因分析
动静摩擦部位主要在平衡盘与平衡套、推力盘与推力瓦、密封环与叶轮口环、轴承与轴颈之间产生，一旦因为摩擦产生的磨损超过临界值，转子动平衡超标，动静间隙变大，势必造成给水泵的振动。可能形成动静摩擦的原因：1、暖泵不充分、膨胀不均匀、动静部分的间隙改变；2、给水泵经常启停，在启停或者出入口压力及流量波动的工作状态下，给水泵的平衡机构会承受较大的轴向推力，推力瓦和推力盘的工作面会摩擦产生沟痕。3、内循环冷却系统中水温不达标所造成的平衡机构工作面工况恶劣，使平衡机构的工作寿命相对减少。针对以上情况的解决方法是定期对设备的零部件进行检查并更换。尤其是面对细节问题时，要具体问题具体分析找出相应的办法，减少摩擦给给水泵带来的危害，降低设备中振动现象的发生频率。
2.6.转子中出现的问题
转子动平衡在厂家已经完成，但经过一段时间运行特别是经常有不稳定工况运行时，给水泵的转子部件会因磨损、汽蚀导致动平衡超标，引起振动。 对给水泵进行维修时，每级叶轮与轴的配合都是有紧力的，不易拆装，如果野蛮施工造成转子部件变形也会引起动静间隙摩擦还可能会引起给水泵出现不平衡的现象，虽然几率较少，但是依旧不能忽视文明施工的问题。检修中需要更换转子零部件时，会出现零部件的不平衡造成转子的不平衡，因此，技术人员对转子进行维修、测量、核对时做到认真负责，同时在更换叶轮时注意其本身的平衡，消除给水泵中存在的缺陷。在转子中存在的还有一个问题就是转子发生弯曲，这是金属的基本性质所引起的。金属受热会膨胀遇冷会紧缩，同时在不同温度下金属膨胀的体积也会不一样。当给水泵转子内部的温差达到三十度或者超过三十度，有可能会造成给水泵内部金属体积发生变化，其上下的金属会出现不一样的膨胀量。或者因为温度过高而造成转子发生弯曲，给水泵内部的转子发生弯曲会导致工作中动静间隙消失。转子在工作中出现故障引起给水泵振动现象发生。所以在给水泵的冷却水系统启动时，要检查水泵中是否已经注入暖泵，确保给水泵内部的温差保持一致，避免转子出现弯曲现象发生。 3.高压给水泵振动的预防措施
从运行工况要求来说，暖泵应均匀、尽量避免给水泵频繁启停、系统压力、流量大幅变化时及时调整，消除或减小恶劣工况对给水泵的损坏。对于高压给水泵振动的预防措施中首先应该治理发生损害的轴承。对于轴承损害的处理措施，应该尽量避开给水泵出现的加速度现象或是在设计方案中出现的油节流孔板供油量的问题。对于在联轴器出现的对轮短板的现象，应该按照生产厂家所提供的标准对对轮的间距进行调整维修。在轴承进行维修期间，技术人员要注意轴承因为常年发生投入使用而发生变形、扭曲、磨损以及老化的现象，同时还要注意轴承时候在接触角和接触面上出现超标的现象。当问题出现时，要对轴承进行更换，如果问题更加严重就要及时向上级领导汇报置换新的系统装备。技术人员要定期对设备进行维修检查，当给水泵中出现严重的振动现象，要停止设备的运行，找出系统中出现的问题直至隐患消除才能再投入使用。
在预防因为给水泵长期使用而造成振动现象，就通过定期对设备的监控、改造等措施排除给水泵中存在的问题。同时由于长时间运行会造成设备地脚螺栓松脱下沉，水泵的支架的刚性发生变化。为了预防此类问题的出现，在设计时就要对基础支架进行加粗，或是增加设备结构中的受力面积。在混凝土浇筑上反复的再浇筑，增加其刚性和稳固性。为了防止地脚螺栓松脱而引起的振动和功能的丧失，给水泵地脚螺栓必须拧紧，并将止退功能进行恢复，达到预防的效果。
给水泵各振动因素相互影响相互促进，发生振动超标时可能是由多种因素引起，但是只要技术人员耐心细致，具体问题具体分析，一定可以消除给水泵故障。
4.结束语
通过对火力发电厂中给水泵的出现振动的原因进行分析，提出预防措施。并将给水泵的振动控制在最小的范围中，减轻设备的损耗，延长给水泵设备的使用寿命，有利于提高火力发电厂的工作效率。
参考文献：
[1]武建伟.火力发电厂高压给水泵振动的原因分析及预防[J].企业技术开发，2012（32）
[2]薛玉辉.谈次高压给水泵振动原因分析及处理[J].西北电力技术，2004（05）
[3]李宏乔，杨光.节段式高速锅炉给水泵振动原因分析及消除措施[J].水泵技术，2011（31）
[4]刘常武.高压给水泵振动原因分析及防范措施[J].内蒙古电力技术，2000（02）
作者简介：
刘建强，男，1971年5月出生，汉族，本科学历，助理工程师
籍贯：河南省洛阳市，从事电厂汽机设备技术管理工作。
关键词：火力发电厂；高压给水泵；振动原因
在火力发电厂中高压给水泵是主要辅机，起着十分重要的作用，它不断地向锅炉供给充足的压强、流量和温度的给水，使电厂热力循环安全稳定地运行，一旦给水泵发生故障会影响锅炉运行，进而影响到整个发电机组，所以与电厂的安全和效益紧密相连。而振动超标是给水泵故障中常见的问题。配置的电动给水泵形式一般是单壳、单吸、十级卧式高压给水泵（我厂给水泵型号DG510-200），其组成包括了定子、转子、轴承、平衡机构、冷却水系统、油系统、滑销以及密封系统等。
1.高压给水泵系统布置方案
高压给水泵作为发电厂中不可缺少的辅机，在其工作系统中的布置方案相对比较复杂。一般设计方案分为以下四种，方案一：50%容量电泵两台，或者将电泵用汽泵代替。同时还要25%到30%容量启动电泵一台，而这里则不能用汽泵替换；方案二：也是50%的汽泵两台，再加上50%容量电泵一台，这台电泵作为备用设备；方案三：100%容量汽泵一台和100%容量启动电泵一台，同样这里的电泵作为备用设备；方案四：100%容量汽泵一台和30%到50%容量启动电泵一台。而最为典型也是运用得最大的方案就是方案三，100%容量汽泵一台和作为备用的100%容量启动电泵一台。
2.高压给水泵振动的原因
笔者从以下几个方面对振动现象进行分析：
2.1.给水泵中心值超过标准
给水泵中心值偏差过多是造成给水泵振动的主要原因之一。而在对给水泵的中心偏差值计算中，技术人员一般都是从设备端面上下张口、圆周高低位移、前地脚的移动量、后地脚的移动量这四个方面进行测量计算，其计算测量值一定要注意数据的正负情况，如果结果出现的错误没有及时引起注意，会在实际操作过程中带来巨大的影响。而在实际操作过程中，给水泵转速有三个规定指标，其一在给水泵转速值在每分钟大于或等于1500r，但是不能超过3000r。其中心的偏差要小于或者等于0.06毫米，前端端面张口要小于或者等于0.04毫米。然而在给水泵每分钟的转速大于3000r时，其中心的偏差值就要随之减小到0.04毫米，前端端面张口同样也会随之缩小变为0.03毫米。而当其转速达到每分钟5000r甚至更高时，中心偏差值则要再减小到0.03毫米甚至更小，同样前端端面张口也要缩小到0.02毫米甚至更小。所以技术人员在计算时一定要对中心偏差值加强注意，否则数值发生错误会给整个系统工作中带来十分严重的后果。
2.2.过大的外力作用
由于管道设计、施工不合理，导致给水泵进出口管道对给水泵产生附加外力和力矩，使给水泵因管道应力产生移动，中心值也变得超标，产生振动。另外，由于给水泵的构件是在钢筋混凝土的基础进行支架组合，同时给水泵主要构成部分的接头处连着给水泵的进出口管、二次利用管以及抽头管，所以工作时间一长就会导致各个管道的形状发生扭曲、钢筋支架出现老化现象等问题。而这些问题都会使给水泵的受力发生改变，如果外界的压力过大，就会使给水泵转子无法正常的工作，也就必须要多支吊架进行调整或替换。但是如果接头处的管道发生的变形过大，并且自身设备无法进行自我调控时，技术人员就必须要将水泵各个接头处的管道分开，减缓其压力，缓解管道因变形所造成的损害。
2.3.定位销发生破坏
如果在给水泵的进出口导叶的定位销以及在壳体的定位销上都出现了零部件脱落的情况，会给设备正常运行中带来不利的影响。有可能会因为其脱落现象严重导致设备出口处所受到的压力过低，造成设备出现严重的振动现象。所以在工作中出现定位销松脱的故障，必须及时对设备进行整修消除隐患。同时检修时要注意密封设备级间制作严密，才能使松脱的定位销与零件孔紧密地切合在一起。密封垫的级间维修安装的质量越高，出口导叶的定位销以及壳体的定位销发生脱落的现象也就越小，所引起的振动现象也就会越少。
2.4.内循环冷却系统的失常
工作前，首先要对给水泵中的内循环冷却系统进行检查。内循环冷却系统是一个密封的装置，所以在运行之前要将内部的空气全部排空，排放到水流能没有阻力源源不断的从系统出流出来为止。这样做的原因是为了防止内循环冷却系统中因为存在大量的空气，导致给水泵出现巨大的振动现象。
2.5.动静摩擦所形成的振动及原因分析
动静摩擦部位主要在平衡盘与平衡套、推力盘与推力瓦、密封环与叶轮口环、轴承与轴颈之间产生，一旦因为摩擦产生的磨损超过临界值，转子动平衡超标，动静间隙变大，势必造成给水泵的振动。可能形成动静摩擦的原因：1、暖泵不充分、膨胀不均匀、动静部分的间隙改变；2、给水泵经常启停，在启停或者出入口压力及流量波动的工作状态下，给水泵的平衡机构会承受较大的轴向推力，推力瓦和推力盘的工作面会摩擦产生沟痕。3、内循环冷却系统中水温不达标所造成的平衡机构工作面工况恶劣，使平衡机构的工作寿命相对减少。针对以上情况的解决方法是定期对设备的零部件进行检查并更换。尤其是面对细节问题时，要具体问题具体分析找出相应的办法，减少摩擦给给水泵带来的危害，降低设备中振动现象的发生频率。
2.6.转子中出现的问题
转子动平衡在厂家已经完成，但经过一段时间运行特别是经常有不稳定工况运行时，给水泵的转子部件会因磨损、汽蚀导致动平衡超标，引起振动。 对给水泵进行维修时，每级叶轮与轴的配合都是有紧力的，不易拆装，如果野蛮施工造成转子部件变形也会引起动静间隙摩擦还可能会引起给水泵出现不平衡的现象，虽然几率较少，但是依旧不能忽视文明施工的问题。检修中需要更换转子零部件时，会出现零部件的不平衡造成转子的不平衡，因此，技术人员对转子进行维修、测量、核对时做到认真负责，同时在更换叶轮时注意其本身的平衡，消除给水泵中存在的缺陷。在转子中存在的还有一个问题就是转子发生弯曲，这是金属的基本性质所引起的。金属受热会膨胀遇冷会紧缩，同时在不同温度下金属膨胀的体积也会不一样。当给水泵转子内部的温差达到三十度或者超过三十度，有可能会造成给水泵内部金属体积发生变化，其上下的金属会出现不一样的膨胀量。或者因为温度过高而造成转子发生弯曲，给水泵内部的转子发生弯曲会导致工作中动静间隙消失。转子在工作中出现故障引起给水泵振动现象发生。所以在给水泵的冷却水系统启动时，要检查水泵中是否已经注入暖泵，确保给水泵内部的温差保持一致，避免转子出现弯曲现象发生。 3.高压给水泵振动的预防措施
从运行工况要求来说，暖泵应均匀、尽量避免给水泵频繁启停、系统压力、流量大幅变化时及时调整，消除或减小恶劣工况对给水泵的损坏。对于高压给水泵振动的预防措施中首先应该治理发生损害的轴承。对于轴承损害的处理措施，应该尽量避开给水泵出现的加速度现象或是在设计方案中出现的油节流孔板供油量的问题。对于在联轴器出现的对轮短板的现象，应该按照生产厂家所提供的标准对对轮的间距进行调整维修。在轴承进行维修期间，技术人员要注意轴承因为常年发生投入使用而发生变形、扭曲、磨损以及老化的现象，同时还要注意轴承时候在接触角和接触面上出现超标的现象。当问题出现时，要对轴承进行更换，如果问题更加严重就要及时向上级领导汇报置换新的系统装备。技术人员要定期对设备进行维修检查，当给水泵中出现严重的振动现象，要停止设备的运行，找出系统中出现的问题直至隐患消除才能再投入使用。
在预防因为给水泵长期使用而造成振动现象，就通过定期对设备的监控、改造等措施排除给水泵中存在的问题。同时由于长时间运行会造成设备地脚螺栓松脱下沉，水泵的支架的刚性发生变化。为了预防此类问题的出现，在设计时就要对基础支架进行加粗，或是增加设备结构中的受力面积。在混凝土浇筑上反复的再浇筑，增加其刚性和稳固性。为了防止地脚螺栓松脱而引起的振动和功能的丧失，给水泵地脚螺栓必须拧紧，并将止退功能进行恢复，达到预防的效果。
给水泵各振动因素相互影响相互促进，发生振动超标时可能是由多种因素引起，但是只要技术人员耐心细致，具体问题具体分析，一定可以消除给水泵故障。
4.结束语
通过对火力发电厂中给水泵的出现振动的原因进行分析，提出预防措施。并将给水泵的振动控制在最小的范围中，减轻设备的损耗，延长给水泵设备的使用寿命，有利于提高火力发电厂的工作效率。
参考文献：
[1]武建伟.火力发电厂高压给水泵振动的原因分析及预防[J].企业技术开发，2012（32）
[2]薛玉辉.谈次高压给水泵振动原因分析及处理[J].西北电力技术，2004（05）
[3]李宏乔，杨光.节段式高速锅炉给水泵振动原因分析及消除措施[J].水泵技术，2011（31）
[4]刘常武.高压给水泵振动原因分析及防范措施[J].内蒙古电力技术，2000（02）
作者简介：
刘建强，男，1971年5月出生，汉族，本科学历，助理工程师
籍贯：河南省洛阳市，从事电厂汽机设备技术管理工作。