付延平

（張家口（kǒu）發電廠塔山分廠設備部）

【摘　要】隨著單機容量的不斷增大，大型機組的安全運行，對電力係統具有舉（jǔ）足輕重的影響。近年來（lái）大型輔（fǔ）機設備損壞事（shì）故時有發（fā）生，嚴重（chóng）影響整個機（jī）組（zǔ）的安（ān）全運行。本文通過對鍋爐電動給水泵前置泵的原因分析，結合軸竄量增大及軸振增大的實際問題，提出（chū）了相應的問題處理策略，通過現（xiàn）場解（jiě）體檢查處理，掌握了設備問題的根本原因和治（zhì）理措施。以期更好的推進汽輪機的平穩安全運（yùn）行。

【關鍵（jiàn）詞】鍋爐電（diàn）動給水泵；前置泵；竄軸；軸振大；問題處理

引（yǐn）言：

一期工程是2×600MW亞臨界（jiè）、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（sù）給水泵組，是由電動給水泵、電動前置泵、液力偶合器、電動機等設備組（zǔ）成，2台運行，1台備（bèi）用。它是向鍋爐連續供（gòng）水（shuǐ）並向鍋爐過（guò）熱器、再熱器及（jí）汽輪機高壓旁路提供減溫水。每台（tái）給（gěi）水泵配置1台前置泵（bèng），並（bìng）與給水泵主泵由同一電動（dòng）機驅動。其中，前置泵的型號為SQ300-670。前置泵主要部件采用抗汽蝕材料（liào）製造，使給（gěi）水泵組（zǔ）具有良好的抗汽蝕性能。當出（chū）現負荷波動（dòng）或機組跳（tiào）閘等不穩定工況時，泵應能安全運行而（ér）不發生汽蝕。在（zài）所有運行範圍（wéi）內，前置泵的揚程大於給水泵主泵所需要的必需汽蝕餘量，並留有一定的裕量（liàng）以抵消電廠中係（xì）統瞬變引（yǐn）起（qǐ）的變化。前置泵（bèng）性能與給水泵相匹配，在任何允許運行工況、變工況及甩負荷的（de）情況下均應保證主給水泵不（bú）會發生汽蝕。

1、軸竄及軸振大現象描述

1.1電動給水泵的運行方式Z初是在機組負荷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（zhǔ）要技（jì）術參（cān）數

1.3異常描述

一號機組1號電動給水泵的前（qián）置泵在機組分布試運及168期間和168結束進入商業運（yùn）行時期，軸竄量、非驅動端支持和推力軸承振動逐漸增大。機組負（fù）荷300MW，發現前置泵（bèng）軸承體內（nèi）有異音，並且振幅Z大X：0.025mm；Y：0.061mm。下午15：00時對軸（zhóu）承體異音、振動跟（gēn）蹤檢（jiǎn）查無太大（dà）變化，晚22時檢查異音增大，振動變化為Z大X：0.04mm，Y：0.067mm。9月12日（rì）08時25分1號機負荷350MW，檢查發現（xiàn）前置泵非驅動端軸承體發出有明（míng）顯的（de）撞擊聲，手觸感覺振動異常大，用表（biǎo）測量振（zhèn）幅值X：0.17mm，Y：0.38mm⊙：0.087mm。驅動端軸承振動Y：0.087mm，X：0.046mm。非驅動（dòng）端軸承體振動嚴重超標，已無法維持正常的（de）運行，繼續運行（háng）會使部件（jiàn）嚴重損壞，還會波及其它部件的損壞。所（suǒ）以，電動給水泵被迫停運。

1.3.1解（jiě）體後發現問題：

1.推力（lì）軸承壓緊（jǐn）端蓋磨損1.175mm.錐形滾子軸承體磨損，直觀（guān）檢查間隙明顯增大；

2.泵體揭蓋後，葉輪（lún）中心向非驅動端不正常（cháng）移（yí）動≥5mm，非驅動端葉輪口環與泵體碰磨（mó），泵體磨（mó）損1.20mm。驅動端葉輪鎖母止退墊沒有，驅動端葉輪（lún）鎖母旋（xuán）緊，外露有6道絲扣，非驅動端無絲扣露出，兩（liǎng）葉輪鎖母鎖緊葉輪驅動端（duān）葉輪鎖母沒有止退（tuì）墊。

1.3.2解體測量軸（zhóu）承發現問題：

1.驅動端徑向軸承頂部間隙，用塞尺測量，0.30mm，塞入深度0.35mm，標準間隙：0.13～0.15mm。內側油封（fēng）間隙：0.25mm，外側油封間隙：0.35mm，標（biāo）準間隙0.23～0.30mm；

2.非驅（qū）動端徑向軸承頂（dǐng）部間隙，用塞（sāi）尺測（cè）量0.23mm，塞入深（shēn）度0.35mm.標（biāo）準間隙；0.13-0.15mm。內（nèi）側油封間隙：0.30mm，標準間隙（xì）：0.23～0.30mm；

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

4.測量驅動端密封環徑向間隙：塞尺測量直徑1.80mm，標準間隙0.59～0.75mm。密封環軸向間隙10mm，標準間隙每（měi）側5mm；

5.測量葉輪與軸徑的配（pèi）合（hé）間隙：塞尺測量直徑總間隙0.48mm.，標準間（jiān）隙：0～0.03mm；

1.3.3前置泵其它部（bù）件（jiàn）解體（tǐ）：

1.用遊標卡尺測量密封環間隙直徑2mm，標準間隙0.59～0.75mm。測量軸瓦直徑6.38mm，軸頸直徑76.20mm，間隙（xì）0.18mm；2.用遊標卡尺測量油（yóu）封環直徑79.35mm，軸頸直徑79.0mm，間隙0.35mm；3.用遊標卡尺測量徑向瓦外形尺寸外徑95mm，內徑76mm，長55mm。測量推力軸承套（tào）外（wài）形尺（chǐ）寸長110mm，內徑60mm，外圓大徑91mm，外（wài）圓（yuán）小徑75mm；4.檢查葉（yè）輪（lún）鍵槽與軸鍵（jiàn）園周（zhōu）配合間隙2mm明顯錯位；5.非驅動端葉輪鎖母手（shǒu）動旋緊後左右晃動1mm，葉輪鎖母及軸絲扣磨損，不能起鎖母鎖緊（jǐn）作用。

2、原因初步（bù）分（fèn）析（xī）

電（diàn）動前置泵轉子在設計（jì）上，葉輪軸向定位在水泵殼體流道的居中（zhōng）位置，並用葉輪螺母將葉輪鎖（suǒ）緊，螺母由止退墊片卡死，而螺母旋緊方向與葉（yè）輪工作旋轉（zhuǎn）方向（xiàng）相反，沒（méi）有螺（luó）母止退墊時，葉（yè）輪螺母也不可（kě）能退出鬆動。

根據測量葉輪與軸徑的配合間隙，葉輪內圓比軸外直徑按標準間（jiān）隙（xì）上限（xiàn）還偏（piān）大0.45mm，葉輪旋轉時會（huì）發生擺動，因此，產生（shēng）葉輪兩邊螺母非驅動端逐漸旋鬆退出，驅動端（duān）逐漸旋緊跟進，葉（yè）輪向非驅動（dòng）端逐漸移位，而葉輪兩側螺母仍然能夠鎖（suǒ）緊葉輪，葉輪偏移破壞葉輪兩側對稱平衡的推（tuī）力（lì），向非驅動（dòng）端移走到死點，並與泵殼磨（mó）擦，泵殼磨損（sǔn）1.2mm，推力軸承端蓋（gài）磨損（sǔn）1.175mm。使得泵軸前後竄動，推力軸承壓蓋磨（mó）損，造成支持軸承及推力軸承水平、垂直、軸向振動增大。

3、解決方法

更換泵軸及（jí）推力軸承，改變葉輪鍵槽與軸鍵（jiàn）園周配合間隙，按質量標準要求葉輪與軸的配合間隙符合（hé）0～0.03mm，調整葉輪軸向定位在水泵殼體流道的居中位置，並用葉輪螺母將葉輪鎖緊，為了防止葉輪在旋轉過程中發生偏移，在葉輪螺母與葉輪（lún）之間點焊三（sān）個質量對稱（chēng）的固定點。按質量標準（zhǔn）0.10～0.015mm的下（xià）限調整推（tuī）力軸承擋圈（quān）與壓蓋之間的間隙（xì），調整推力軸承潤（rùn）滑（huá）油進油量，避免軸承溫度（dù）升高。

1號（hào）電動（dòng）給水泵啟運後，在（zài）轉速4100轉/min時測量電動前（qián）置泵（bèng）驅動端軸承振動，振幅：Y0.007mm、X0.005mm，非驅動端（duān）軸承振動，振幅：Y0.012mm、X0.007mm、⊙0.007mm。

4、值得注意的問題

在前置泵（bèng）轉子工作時（shí）軸向力的（de）設（shè）計上，因葉輪是單級雙吸式，理論上軸向力是（shì）對稱（chēng）平衡的，為防止轉子運行時不穩定，在葉輪倆蓋板受（shòu）力麵（miàn）積做了（le）改動，驅動端側受力麵積小於非驅動端受力麵積，前置泵在（zài）工作（zuò）時，總有一個指向驅動（dòng）端（duān）方向的軸向作用力。在前置泵轉子軸向定位設計上，是在前置泵的非驅動端徑向滑動軸承（chéng）後，安裝有一（yī）套圓錐（zhuī）滾子軸承，它的工作麵，是由設定的泵轉子軸向力決定，靠在泵端（duān）一側正常運行。然（rán）而，由現場解（jiě）體（tǐ）檢查來看，前置泵（bèng）運行時轉子軸向力始終指向非驅動（dòng）端，這就使得非驅動端軸承壓蓋長期受力、磨損。

5、綜述：

每一台600MW機組，配備3台50%容（róng）量的電動給（gěi）水泵，采用兩台運（yùn）行，一台（tái）備用的運行方式。設備未實施改造前1、2號（hào）機組配備的電動給水泵都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（xiàng），3台電動給水泵中有一台（tái）退出備用就（jiù）會威脅機組滿負荷的安全運行，兩台退出備用時，機組（zǔ）負荷減半（bàn）。我們利用一號機組（zǔ）1號（hào）電動給水泵前置泵技改的成功經驗，對（duì）其餘的前置泵進行了改進，徹底消除了前置泵軸竄量、非驅動（dòng）端支持和推力軸承振（zhèn）動偏大的事故隱患。

來源：《中國（guó）科技期刊數據（jù）庫 工業C》