立式多级凝结水泵组振动大问题解决

摘  要:  介绍一起发电厂立式多级凝结水泵组振动问题的处理过程。最终通过对凝结水泵结构特点认真分析，现场实地测量，从而找到凝结水泵组振动大根源是凝结水泵组基础台板水平差。通过调整凝结水泵组基础台板水平，保证泵体垂直度，消除动静碰磨，成功解决历时5年多时间的振动，以供参考。
关键词:  凝结水泵  台板  水平  振动 

1、概况

      河南蒲山发电运营中心，装机容量2台125MW汽轮发电机组，凝结水泵型号为12NL-160型立式多级水泵（上海凯士比泵业有限公司生产），流量355t/h，扬程158m，电压6000v，转速1475r/min。每台机组配置2台凝结水泵，一台运行一台备用。
2号机于1999年05月投入商业运行， 2000年度进行了第一次大修。2号机1号凝结水泵组1999年基建投产时便存在振动大问题，针对电机空转振动大问题，电机返厂（上海先锋电机厂）两次做动平衡等方法消除，但电机安装就位后空转振动仍大，最终请省调试所人员在现场带着泵一起做动平衡降低了1号凝结水泵组振动（最大振动120μm），但运行一段时间后振动逐步增大，到2002年初，最大振动可达到310μm。
      针对2号机1号凝结水泵组振动大问题，现场做了许多工作进行技术攻关，先后多次进行水泵解体，排除检修组装质量差、也排除了泵出入口管道强制对口连接造成附加应力、出入口管道运行膨胀不均造成附加应力、泵体台板地脚螺栓紧力不足、联轴器与轴配合松动等问题，仍不能使其振动降低。
      2002年08月，采取临时措施，在电机支座东侧加千斤顶的办法，使1号凝结水泵组振动降低到小于125μm，直到2004年度2号机第二次大修停机前振动基本稳定不变。
最终在2004年度2号机第二次大修中通过调整凝结水泵台板水平，根本性的解决了1号凝结水泵组振动问题。

2、原因分析

      基建投产时便存在2号机1号凝结水泵组振动大问题，水泵电机支座若是厂家设计原因存在刚度不够，两台机组共四台凝结水泵应该都振动大，且2002年通过在东侧加千斤顶的办法可使振动大副减小，而在西侧加千斤顶却使振动增大，故基本排除水泵电机支座刚度不够的因素。
      2002年通过在电机支座东侧加千斤顶的办法使振动大副减小且稳定运行至2004年度2号机第二次大修前、基建投产时请试验所人员做动平衡等方法，都曾经将凝结水泵振动大副减小，检查泵地脚螺栓、台板等无松动、振动等现象，2004年度2号机第二次大修时，吊开泵体检查基础发现， 1号凝结水泵组基础二次灌浆层质量比2号凝结水泵组好，完全排除水泵基础二次灌浆层质量差因素。
      通过两台机组四台凝结水泵台板水平的测量，发现2号机1号凝结水泵台板水平偏差最大，达到0.20mm/m（水泵转子长度约4m，此偏差折算到水泵下导轴承处，其与转子径向偏差近0.80mm，必然造成动静碰摩引起振动），西高、东低。2002年通过在东侧加千斤顶的办法可使振动大副减小，而在西侧加千斤顶使泵体的水平及垂直偏差加剧，振动反而增大。判定凝结水泵台板水平偏差大是2号机1号凝结水泵组振动大的要因。

3、处理与总结

      2004度2号机第二次大修中，在1号凝结水泵组台板底座、外筒体结合面加装调整垫片找正，外筒体结合面水平达到厂家要求允许值0.05mm/m，确保了外筒体结合面的水平及泵体的垂直；找正了电机支座结合面水平，达到厂家要求允许值0.05mm/m。
      1号凝结水泵组台板水平调整后，前期运行效果并不好，电机空转振动达750μm，怀疑是基建投产时电机带泵找动平衡所致，故决定直接带泵试转，结果振动仍达340μm，在凝泵电机支座东西等方向加装临时千斤顶只能使振动增大。试着在两台凝泵电机上部加装临时连杆两根（目的可以增加系统刚度），临时处理后1号凝结水泵电机上机架振动减小（最大126μm），如此坚持运行两个多月。
      2004年08月27日，运行中1号凝结水泵电机上机架振动加剧（最大达430μm），准备再次进行找动平衡。结果在空转电机时上机架最大仅136μm，怀疑1号凝结水泵本身组装可能有问题，后决定先让1号凝结水泵组紧急备用，以后解体检修。意想不到的是，重新连对轮试转发现，1号凝结水泵组振动大大降低（最大振动小于80μm），至今保持稳定。
至此，历时5年多时间的2号机1号凝结水泵组振动大问题得到彻底解决。
各阶段2号机1号凝结水泵组电机上下机架水平振动见表1。

表1  各阶段2号机1号凝结水泵组电机上、下机架水平振动等汇总表

2号机1号凝结水泵组振动大问题得到彻底解决后总结如下：
（1）、凝结水泵电机检修质量差是2号机2004年度大修后1号凝结水泵组振动大的一个因素。见表1，对比2004年度大修后和2004年08月27日后的1号凝结水泵电机空转时上机架振动由750μm变化到136μm（并非基建投产时电机带泵找动平衡所致）、上轴承室盖温度由大修后的60℃变化到38℃，只能说明2004年度大修中电机检修质量差，存在上下轴承室不同心，电机转子垂直度差，电机轴承有碰磨的现象，也必然会造成1号凝结水泵组振动大。经过一段时间运行，电机轴承磨擦到一定程度，电机组装过程产生的碰摩外力消失，电机空转时振动降低。也正是运行磨擦一段时间后，电机转子自动垂直找正了，所以电机与泵对轮找正结果，端面张口偏差值由2004年度大修后的0.15mm减小为2004年08月27日对轮重新连接前的0.045mm。
（2）、回顾历时5年多时间的2号机1号凝结水泵组振动大问题，解决的根本在于消除凝结水泵组基础台板水平差。2号机1、2号凝结水泵组基础台板水平通过2004年度大修中调整后，两台泵振动均较基建投产时降低，且比1号机1凝结水泵组振动小（见表1）。
（3）、进一步强调，2号机1号凝结水泵组振动大解决的根本在于消除凝结水泵组基础台板水平差，也可从5年多时间的解决过程看出。2004年度大修存在凝结水泵电机检修质量差问题，后来运行中电机轴承磨擦到一定程度，电机转子自动垂直找正，对轮连接端面张口偏差值减小，振动降低了，但是前5年多的时间中，多次进行水泵、电机的解体检修、电机与泵对轮重新连接，为何一直都不能降低2号机1号凝结水泵组振动？并非一直存在凝结水泵电机检修质量差、对轮找正偏差大因素。只所以有基建投产时，电机两次返厂动平衡，就位后空转仍振动大、现场带泵做动平衡消除振动，运行一段时间后振动又增大等现象，也正是凝结水泵组基础台板水平差，导致电机、泵本身垂直度偏差大引起动静碰磨所致。所以说，2号机1号凝结水泵组振动大解决的根本在于消除凝结水泵组基础台板水平差。

4、结语
      笔者通过对凝结水泵结构特点认真分析，水泵转子由可倾式推力瓦定位，靠重力自动垂直找正。判定如果水泵定子部分安装不垂直，必将导致泵本身垂直度偏差大引起动静碰磨，运行中产生振动。经过在现场对两台机组四台凝结水泵组基础台板水平实地测量，从而找到2号机1号凝结水泵组振动大根源是其基础台板水平差。通过调整凝结水泵组基础台板水平，保证电机、泵体的垂直度，消除动静碰磨，根本性解决历时5年多时间的振动。
      针对该形式的凝结水泵，只要泵组基础台板水平合格，通过电机与泵对轮找正端面张口偏差值大小即可判定电机、泵本身组装质量好坏，轴系垂直度是否合格。所以立式泵对轮中心找正问题不能忽视！凝结水泵组是否振动，与泵、电机的安装、检修质量均分不开，各专业间相互配合等也值得以后工作中给予高度重视。

作者简介：  张黎明（1972- ），男（汉族），河南固始县人，90年参加工作，早期从事火电工程安装七年，现在河南南阳蒲山发电运营中心，安全监督与生产管理部，工程师， 从事发电厂汽机、化学专业安全、技术管理工作。