摘要：结合单列布置汽动给水泵振动异常实例，分析了振动异常的原因，介绍了故障处理的过程及预防措施，并对汽动给水泵的制造、安装过程提出了一些建议，对提高单列布置汽动给水泵机组设备可靠性和稳定性具有一定的借鉴意义。
关键词：汽动给水泵；振动；跳闸；密封环
1.引言
高参数、大容量火力发电厂的主要辅机设备采用单列布置能够大幅节约初投资、运行维护和设备检修费用，在生产运行期间的低负荷经济性较高，但是对设计制造能力、运行可靠性等方面要求较高。随着制造业的快速发展，为了节省投资、节能降耗、降低发电成本，主要辅机设备单列布置逐渐投入使用。汽动给水泵作为火力发电厂重要的辅机设备，单列布置汽动给水泵的可靠运行对机组的稳定有着至关重要的意义。
2.概况
神华宁夏国华宁东电厂建设2×660MW超超临界间接空冷机组，同步建设石灰石-石膏湿法脱硫设施及SCR脱硝装置。本工程主要辅机设备采用单列布置，两台机组配套2台100%容量的汽动给水泵及前置泵，汽动给水泵和前置泵为同轴驱动。
3.振动异常过程描述
本工程#3机组汽动给水泵在正常运行过程中，驱动端轴承振动突然升高导致跳机，具体过程描述如下：
2017年9月26日20时41分，#3机组负荷为633MW，总燃料量为288/h，A、B、D、E、F磨运行，给水量为1755t/h，给水泵转速5134r/min。在20时41分08秒,#3机给水泵前轴承X/Y相振动由23μm/26μm突升至95μm/112μm，#3机给水泵振动大跳闸，致使#3炉MFT动作，汽轮机跳闸，发电机解列,厂用电切换正常，10KV厂用电由02启备变带电运行。
4.振动异常原因分析
4.1事件初步原因分析
故障发生后，第一时间组织进行了初步原因分析，通过调取DCS记录及现场就地检查盘车、振动、瓦温等均没有发现异常，排除了振动探头误报的可能。在对给水泵前轴承回油观察窗检查时发现有明显可视颗粒物，现场用磁铁进行检查无反应，初步判断为铜合金或橡胶。对润滑油进行取样化验，发现给水泵润滑油颗粒度为10级，水分30mg/L（故障前一天给水泵润滑油颗粒度为6级，水分31mg/L）。在对轴承座检查时发现靠近泵侧挡油环与转子旋转不同心，经过核对厂家图纸，确认挡油环材质为铜合金，通过两个销钉固定在轴上。通过对现场检查、核对图纸及对#4机组给水泵的实地查看，初步分析是靠近泵侧挡油环损坏，造成动静碰磨，导致振动异常问题。通过初步分析得出致使挡油环损坏的因素主要有以下几方面：
1）固定挡油环螺钉松动，挡油环产生轴向位移，造成动静碰磨；
2）固定挡油环螺钉紧固力矩过大，使挡油环产生变形内部应力集中，在转子高速转动过程中出现裂纹并逐步扩大，造成动静碰磨。
3）挡油环厂家在场内装配过程中，安装过程中外力造成挡油环局部应力集中，留有隐患，现场运行时隐患扩大造成动静碰磨。
4）现场安装时外力作用，在挡油环上留有隐患，运行时造隐患扩大造成动静碰磨。
4.2复核设备监造及出厂情况
汽动给水泵型号为16×16×18-5stgHDB型给水泵，汽动给水泵由厂家在厂内总装后整体发货至现场，现场安装期间厂家不允许解体检查，只进行找正泵体及连接对轮工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该设备由西安热工研究院有限公司负责制造厂内监造，根据查看技术协议及设备监造大纲，没有发现挡油环监造点。制造厂内也没有见挡油环材质、硬度检验报告和检测记录。厂家对挡油环固定螺栓紧固没有力矩要求，据悉厂内总装时仅是根据经验进行紧固。
4.3复查安装记录
通过追踪设备到货及安装、验收记录发现，该设备于2016年09月30日，进行了开箱验收，2017年01月02日，对给水泵组进行了的就位初步调整。2017年01月03日，对小机与汽泵联轴器进行了粗找中工作，找中时，百分表架在专用工具上，指向小机，通过千斤顶对底座进行调整，所有工作均未涉及到给水泵轴承箱。验收数据均符合厂家要求并经过六方验收。
2017年05月06日，对#3小机和给水泵组进行了精调找中心和对轮连接工作，所有数据合格并经过验收。调整过程中，采用加减不锈钢垫片和千斤顶进行调整，对轮之间的轴向距离通过加减垫片进行配合，所有工作未涉及到给水泵轴承箱。
2017年05月07日，进行了#3小机带泵的试转工作，试转期间各项指标正常，参数均符合厂家要求，在后续的整套启动试运期间，汽动给水泵的各轴瓦振动、温度等均在正常范围内。
4.4轴承箱解体检查
发生汽动给水泵振动异常问题后，该设备生产厂家于2017年9月27日到现场后立即对给水泵前轴承箱进行了解体检查，解体后发现靠近泵侧的挡油环固定螺钉横向、纵向均出现贯穿裂纹，挡油环磨损严重，轴承箱靠近外侧油档齿磨损，轴承箱下部外侧回油槽处发现长约30mm深约20mm左右的裂纹。
4.5振动异常原因确定
通过对汽动给水泵轴承箱解体检查和对设备制造、监造、安装期间的记录复查，基本确定了此次汽动给水泵振动异常问题是因为挡油环发生裂纹导致，进而引发轴承箱外挡油齿碰磨，动静碰磨后造成给水泵振动突升跳闸。该结论与事件初步原因分析的判断相吻合，由此确定了导致振动异常的原因。
5.处理及防范措施
5.1处理措施
将#3汽动给水泵前轴承箱进行拆除，拆除后将轴承箱体进行了外委加工处理，以消除箱体裂纹。将损坏的挡油环更换为备品备件，在箱体加工完成后进行了复装，将给水泵转子中心找正完成后，机组一次冲转成功，汽动给水泵各参数正常。
5.2后续防范措施
在#3机汽动给水泵检修完成后，现场技术人员会同厂家服务人员、监理等相关单位采用内窥镜等工具，联合对#4机挡油环进行了外观检查，#4机汽动给水泵挡油环正常没发现裂纹及损坏现象，对固定螺钉松紧度进行了详细检查，没发现松动现象。
6.结语
针对汽动给水泵故障产生的原因，采取了相应的一系列处理措施，及时解决了问题。为了提高单列布置汽动给水泵的可靠性，设备制造厂家在每个环节中应严格把好质量关，安装过程中安装人员应明确质量要求，安装前提前识别风险点，并对容易发生问题的风险点进行逐项排查，只有这样，才能确保设备的安全经济运行。该问题较为典型，对同类机型具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]王文营，牟法海，张希良等，国产600MW机组汽动锅炉给水泵振动分析处理[J]，《水泵技术》，2007（03）
[2]杨国安，机械设备故障诊断使用技术[M]，北京：中国石化出版社，2007
作者简介
姓名：王永明，工作单位：山东电力建设第三工程有限公司，职务：项目汽机专业经理。
论文作者:王永明,苏效胜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/13
标签：给水泵论文; 轴承论文; 进行了论文; 设备论文; 机组论文; 异常论文; 裂纹论文; 《电力设备》2018年第17期论文;