锅炉给水泵振动故障原因分析及对策

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1、第40卷第l期化工机械123锅炉给水泵振动故障原因分析及对策刘福桥+王英卓王斌(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产运行保障中心)摘要针对锅炉给水泵振动大的问题，利用频谱分析技术分析了振动故障特征，找出引起泵振动大的原因，提出并实施了解决问题的方法及对策，解决了影响生产装置正常运行的问题。关麓词锅炉给水泵振动原因分析对策中图分类号TQ051．21文献标识码B文章编号0254．6094(2013)01．0123旬5中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司热力厂(以下简称燕化热力厂)的CFB(循环流化床)锅炉给水泵，自2006年8月投用以来，运行一直比较稳定。20

2、11年8月该给水泵振动逐渐增大，振动烈度高达13．4mm／s，通过诊断分析认为轴系对中出现偏差。将电机与泵的同心度调整到允许范围内后，刚开起来振动烈度在5mm／s以下，运行不足一周振动烈度逐渐上升到7．1mm／s以上(预设振动报警值为7．1mm／s)，泵无法投入正常运行。为此，笔者针对引起轴系对中偏差的影响因素进行逐项排查，经过多次振动监测和分析、总结、检查修理及采取相应解决措施，最终找出了引起泵振动大的根本原因：管道应力和基础垫铁松动。通过采取加热消除管道应力和重新调整固定泵基础垫铁的措施后，直到2011年10月26日历时两个月时间，终于消除了导致泵振动大的影响

3、因素，泵振动烈度下降到5．0mm／s。1泵的基本参数及安装技术要求给水泵通过齿型联轴器与电机连接，转子由9级叶轮组成；泵入口端采用径向合金轴承，出口端采用径向合金轴承和止推可倾瓦式合金轴承；轴封采用机械密封结构形式。泵出人口的水平管道底部分别安装有弹簧支撑，入口水平管道顶部安装有弹簧支吊架，泵出人口管道安装示意图如图1所示，图1中数字l一4是轴承箱测试振动的测点部位。基础台板图l泵出入口的管道安装示意图给水泵基本参数为：泵型号DG270．140CB额定转速2976r／min流量315m’／h吸入压力2．5MPa扬程1350m出口温度158℃泵轴功率l647kW电机

4、功率2000kW给水泵安装需要注意同心度和泵轴瓦两个方面，同心度安装要求：端面偏差小于0．05mm，圆周偏差小于o．08mm；泵轴瓦安装要求：瓦背紧力0．02mm；泵轴瓦顶间隙为0．12—0．22mm，轴瓦侧间隙为0．06—0．11mm；泵止推轴瓦间隙为O．08+刘福桥，男，19“年1月生，高级工程师。北京市，102500。124化工机械2013年一O．10mm。2诊断分析及处理措施2．1首次诊断分析及处理情况2．1．1诊断分析2011年8月25日，发现给水泵振动烈度严重超标，立即对该泵各轴承部位做了振动测试，振动测量数据见表1。表1各测点的振动速率mm／s从表1

5、看出：测点2水平方向和垂直方向振动速率分别为12．1mm／s和13．4mm／s，均超过了ISO2372．1974可持续运行允许值7．1mm／s；测点1的振动速率亦偏高；电机两端轴承(位于测点3和测点4)振动速率不高。这一现象表明，设备主要振动源不在电机上而在给水泵上，为进一步确认其故障原因，对振动值较大的测点1、2进行频谱分析，频谱图如图2、3所示，频谱图上转速单位为r／min。tiC：++_⋯-。一卜i．⋯T一．j-．·■一一i5，卜1L—ti{『■}j图28月25日测点2振动速率频谱{_：

6、卜引i；：}。山i．i0㈡卜Lj。．．o～▲。。⋯“⋯l。：。．上’r

7、‘L．．T辛÷；0姓．，图38月25日测点1振动速度频谱从图2中测点2三方向(水平／垂直／轴向)的振动速率频谱图看，主要振动频率均是2倍频(5966r／min)，轴向同时存在(4—7倍)谐波成分，但幅值不高。从图3中测点l三方向(水平／垂直／轴向)的振动速率频谱图看，存在工频(2983r／min)及其他谐波成分，水平方向和垂直方向2倍频分量均高于工频分量，轴向除工频分量高外还存在谐波成分，但幅值不高。根据频谱分析得出：电机轴与泵轴的同心度出现偏差，测点l位置存在动静摩擦迹象；建议对同心度进行检查，检查齿型联轴器，同时复测泵的测点l轴瓦间隙。2．1．2处理措施根据以

8、上分析及诊断结论，8月26日，停泵进行检查，发现泵轴与电机轴的热态中心和冷态中心偏差较大，热态(未排放热水)同心度为：端面偏差0．07mm，圆周偏差0．15mm，泵轴比电机轴低；冷态(排放热水后)同心度为：端面偏差O．06mm，圆周偏差0．10mm；对齿型联轴器检查，发现外齿套已出现轻度磨损仍继续使用；测点1处轴瓦出现轻微磨损，但顶部间隙未超标，可继续使用，对测点2处轴瓦进行检查，未发现异常。针对泵轴与电机轴同心度出现严重偏差的问题，进一步分析认为造成泵与电机中心不正的主要影响因素有6个方面：a．水泵在安装或检修后同心度存在超差；b．泵两轴承座不对中，或轴径与两端

9、轴承不对中