付(fù)延平

（張(zhāng)家口發電廠塔山分廠設備部）

【摘　要】随着單機容量的不斷增大，大型機組的安全(quán)運行，對電力系統具有(yǒu)舉足輕(qīng)重的(de)影響。近年(nián)來大型(xíng)輔機設備損壞事故時有發生，嚴重影響整個機組的(de)安全(quán)運(yùn)行。本(běn)文通過對鍋爐電動給水泵前置(zhì)泵的原因分析，結(jié)合軸竄量增(zēng)大及軸振增大的實際問題，提(tí)出了相應的問(wèn)題處理策略，通過現場解體檢查處理，掌握了設備問題的根本原(yuán)因和(hé)治理措施。以期更好的推進汽輪機的平穩安全運行。

【關(guān)鍵詞】鍋爐電動給水泵；前置泵；竄軸(zhóu)；軸振大；問(wèn)題處理(lǐ)

引言：

一期工程是(shì)2×600MW亞臨界、直接空冷凝汽式汽輪發電機。每台機配備3台50%容量的電動調速給水泵(bèng)組，是由電(diàn)動(dòng)給水泵、電動前置泵、液力偶合(hé)器、電動機(jī)等(děng)設備組成，2台運行，1台備用。它是向鍋爐連續供水并向鍋爐過(guò)熱器、再熱器及汽(qì)輪機高壓旁路(lù)提供減溫水。每台給水泵配置1台前置泵，并與給水泵主泵由同一電動機驅(qū)動。其中，前置泵的型号為(wéi)SQ300-670。前置(zhì)泵主要部件采用抗汽蝕材料制造，使給水泵(bèng)組具有良好的(de)抗汽蝕性能。當出現負荷波動(dòng)或機組跳閘等不穩定工況時，泵應能安全運行而不發生汽蝕。在所有(yǒu)運行範圍内(nèi)，前置泵(bèng)的揚程大于給(gěi)水泵主泵所需要的必需汽蝕餘量，并留有一定的裕量以抵消電廠中系統瞬變引起的變化。前置泵(bèng)性能與給水(shuǐ)泵相匹配，在(zài)任何允許運行工況、變工況及甩負荷的(de)情況下均應保證主給水泵不會發生汽蝕。

1、軸竄及軸振大現象描述

1.1電動給水泵(bèng)的運行方式Z初是在機組負荷(hé)300MW左右時，2台電動給水泵也同時運行，為了保證1台事故停運時，機組的負荷不受影響。

1.2前置泵主要技術(shù)參數

1.3異常(cháng)描述

一号機組1号電(diàn)動給水泵的前(qián)置泵在機組(zǔ)分布試(shì)運及(jí)168期間和168結束進入商業運行(háng)時期，軸竄量(liàng)、非驅動端支持(chí)和推力軸承振動逐漸增大。機組負荷300MW，發現前(qián)置泵軸承體内有異音，并且振幅Z大X：0.025mm；Y：0.061mm。下午15：00時對軸承體異音、振動跟蹤檢查無太大(dà)變化(huà)，晚22時檢查異音增(zēng)大，振動變化為Z大(dà)X：0.04mm，Y：0.067mm。9月12日08時25分1号機負荷350MW，檢查發現前置(zhì)泵非驅動端軸承體發出(chū)有明顯的撞擊聲，手觸感覺振動異常大，用表測量振幅值X：0.17mm，Y：0.38mm⊙：0.087mm。驅(qū)動端軸承振動Y：0.087mm，X：0.046mm。非驅動端軸承體振動嚴(yán)重超标，已無法維持(chí)正常的運行，繼續運行會使部件嚴重損壞，還會波及其它部件的損壞。所以，電動給水泵被迫停運。

1.3.1解(jiě)體後發現問題：

1.推力軸承壓緊端蓋磨損1.175mm.錐形滾子軸承體磨損，直觀檢查間隙明顯增大；

2.泵(bèng)體揭蓋後，葉輪中心向非驅動端不正常移動≥5mm，非驅(qū)動端葉輪口環與泵體碰磨，泵體磨損1.20mm。驅(qū)動端葉輪鎖母止退墊沒有，驅(qū)動端葉輪鎖母旋緊，外露有6道(dào)絲扣(kòu)，非(fēi)驅動端無絲扣露出，兩葉輪鎖母鎖緊(jǐn)葉輪驅動端(duān)葉輪鎖母沒有(yǒu)止退墊。

1.3.2解體測量軸承發(fā)現(xiàn)問題：

1.驅動(dòng)端徑向軸承頂部間隙，用塞尺測量，0.30mm，塞入深度(dù)0.35mm，标準間隙：0.13～0.15mm。内側油封間隙：0.25mm，外側油封間隙：0.35mm，标準間隙0.23～0.30mm；

2.非驅動端(duān)徑向軸承頂部間隙，用塞尺測量0.23mm，塞入深度0.35mm.标準間隙；0.13-0.15mm。内側油封間(jiān)隙：0.30mm，标準間隙(xì)：0.23～0.30mm；

3.測量非驅動端密封環徑向(xiàng)間隙：塞尺測量直徑1.15mm，标準間隙0.59～0.75mm。密封環軸向間隙10mm，标準間隙每側5mm；

4.測量驅(qū)動端密封環徑向間隙：塞尺測量直(zhí)徑1.80mm，标(biāo)準間隙0.59～0.75mm。密封環軸向間隙10mm，标準間隙每側5mm；

5.測量葉輪與軸徑的配合間隙：塞尺測量直徑總間隙0.48mm.，标準間隙：0～0.03mm；

1.3.3前置泵其它部件解體：

1.用遊标卡(kǎ)尺測量密封環間隙直(zhí)徑2mm，标準(zhǔn)間隙(xì)0.59～0.75mm。測量軸瓦直徑6.38mm，軸(zhóu)頸直徑76.20mm，間隙0.18mm；2.用遊(yóu)标卡尺測量油封環直徑79.35mm，軸頸直徑(jìng)79.0mm，間隙0.35mm；3.用遊标卡尺測量徑向瓦外形尺寸外徑95mm，内徑76mm，長55mm。測量推力(lì)軸承套(tào)外形尺寸長110mm，内徑(jìng)60mm，外(wài)圓大徑91mm，外圓小徑75mm；4.檢查葉輪鍵槽(cáo)與軸鍵園周配合間隙2mm明顯錯位；5.非驅動端葉輪(lún)鎖母手動旋緊後左右晃動1mm，葉輪鎖母及(jí)軸絲(sī)扣磨損，不能起(qǐ)鎖母鎖(suǒ)緊作用。

2、原因初步分析

電(diàn)動前置泵轉子在設計上，葉輪軸(zhóu)向定位在水泵殼體流道的居中(zhōng)位置，并用葉(yè)輪螺母将(jiāng)葉輪鎖緊，螺母由止(zhǐ)退墊片卡死，而(ér)螺母旋緊方向與(yǔ)葉輪工作旋轉方向相反，沒(méi)有螺母止(zhǐ)退墊(niàn)時，葉輪螺(luó)母也不可能退(tuì)出松動。

根據測量葉輪與(yǔ)軸徑的(de)配合間隙，葉輪内圓比(bǐ)軸外(wài)直徑按标準間隙上(shàng)限還偏大(dà)0.45mm，葉輪旋轉時會發生擺動，因此，産生(shēng)葉輪兩邊螺母非驅動端逐漸旋松(sōng)退出，驅動端逐漸旋緊跟進，葉輪向(xiàng)非驅動端逐漸移位，而葉輪兩側螺母仍然能(néng)夠鎖緊葉輪，葉輪偏移破壞葉輪兩側對稱平衡的推(tuī)力，向非(fēi)驅動端移走到死點，并與泵殼磨擦(cā)，泵殼磨損1.2mm，推力軸承端蓋(gài)磨(mó)損1.175mm。使得泵軸(zhóu)前後竄動，推力軸承壓蓋磨損，造成支持軸(zhóu)承及推力軸承水平、垂直、軸向振動增大。

3、解決方法

更換泵(bèng)軸及(jí)推力軸承，改變葉輪(lún)鍵槽與軸鍵園周配(pèi)合間隙(xì)，按質量标準要求葉輪與軸的配合間隙符(fú)合0～0.03mm，調整葉輪軸向定位在水泵殼體流道的居中位(wèi)置(zhì)，并用葉輪螺母将葉輪鎖緊，為了防止葉輪在旋轉過程中發生(shēng)偏移，在(zài)葉輪螺母與葉輪之間點焊三個質量對稱的固定點。按質(zhì)量标準0.10～0.015mm的下限調整推力軸承擋圈與壓蓋之間的間隙，調整推力軸承潤滑油進油量，避免軸承溫度(dù)升高。

1号電(diàn)動給水泵(bèng)啟運後，在轉速4100轉/min時測量電動前置泵驅動端軸承振動，振幅：Y0.007mm、X0.005mm，非驅動端軸承振(zhèn)動，振幅：Y0.012mm、X0.007mm、⊙0.007mm。

4、值得(dé)注意的問題

在前置(zhì)泵(bèng)轉子工(gōng)作時軸向力的設計上，因葉輪是單級雙吸式，理論(lùn)上軸向力是對稱平衡的，為防止轉(zhuǎn)子運行時不(bú)穩定，在(zài)葉輪倆蓋闆受力面積做了改動，驅動(dòng)端側受(shòu)力面積小于非驅(qū)動(dòng)端受力面(miàn)積，前置泵在工作時，總有一個指(zhǐ)向驅動端方(fāng)向的軸向作用(yòng)力。在前置泵(bèng)轉(zhuǎn)子軸向定位設計上，是在前置泵的(de)非驅動端徑向滑(huá)動軸承後，安裝有一套(tào)圓錐(zhuī)滾子軸承，它的工作面，是(shì)由設定的(de)泵轉(zhuǎn)子軸向力(lì)決定，靠在泵端一側正(zhèng)常(cháng)運行。然而(ér)，由現場解(jiě)體檢查來(lái)看，前置泵運行時轉(zhuǎn)子軸(zhóu)向力(lì)始終指向非(fēi)驅動端，這就使得非驅動端(duān)軸承壓(yā)蓋長期受力、磨損。

5、綜述：

每一台600MW機組，配備3台(tái)50%容量的電(diàn)動給水泵，采用兩台運行，一台(tái)備(bèi)用的運行方式。設備未實施(shī)改造前(qián)1、2号機組配備的電動給(gěi)水泵都(dōu)有軸竄量及非驅動端支持和推力軸承振動偏大的異常現象，3台電(diàn)動給水泵中有(yǒu)一台退出備(bèi)用就會威脅機組滿負荷的安全運行，兩台退出備用時，機組負荷減(jiǎn)半。我們利用一号機組1号電動給水泵(bèng)前置泵技改的成功經驗(yàn)，對其餘的前置泵(bèng)進行了改進，徹底消除了前置泵軸竄量、非驅動端(duān)支持和(hé)推力軸承振動偏(piān)大的(de)事故隐患。

來源(yuán)：《中國(guó)科技期刊數據庫 工業C》