某發(fā)電公司 330MW 汽輪機(jī)配置 1 臺(tái) 100% 容量的汽動(dòng)給水泵和 1 臺(tái) 50% 容量的電動(dòng)給水泵。汽動(dòng)給水泵為 80CHTA/4 型筒式多級(jí)離心泵，由100% 容量的單軸、單缸、新汽內(nèi)切換、凝汽式給水泵汽輪機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。給水泵汽輪機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為5400r/min，一階臨界轉(zhuǎn)速為 2545r/min，二階臨界轉(zhuǎn)速為 11721r/min，運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍為 3100～5900r/min。給水泵汽輪機(jī)和汽泵用活動(dòng)式齒形聯(lián)軸器連接。支撐給水泵汽輪機(jī)的 #1， #2 軸承主要由 5 塊可傾瓦組成，安裝在給水泵汽輪機(jī)下缸上。汽動(dòng)給水泵組軸系形式如圖 1 所示。

　　給水泵汽輪機(jī)出現(xiàn)的振動(dòng)情況

　　2009 年 6 月 3 日，機(jī)組負(fù)荷為 261.9MW，給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為 4888r/min，給水泵汽輪機(jī) #2 軸承x 向軸振由 71.2 μm 瞬間突增到 90.7 μm，3min 后下降至 65 μm。同時(shí)， #1 軸振也發(fā)生了相應(yīng)變化，其 x 向軸振***大達(dá) 71.2 μm。類似現(xiàn)象在此后 1 個(gè)多月內(nèi)又多次出現(xiàn)，具體情況見表 1。從表 1 可以看出，給水泵汽輪機(jī)的軸振與負(fù)荷變化有關(guān)，在負(fù)荷突升和突降的過(guò)程中，表現(xiàn)特別明顯。 #2 軸承 x 向軸振頻譜圖如圖 2 所示。

　　振動(dòng)原因分析及處理

　　1、 振動(dòng)原因分析

　　通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)振，給水泵汽輪機(jī) #1， #2 瓦的蓋振(水平、垂直、軸向 3 個(gè)方向)并不大，只有 #2 瓦水平方向的蓋振為 62 μm，其余都在 15 μm 以內(nèi)，油溫水泵汽輪機(jī)的瓦振( #1， #2 軸承)，且振動(dòng)頻譜以 1倍頻振動(dòng)為主(如圖 2 所示)。在水平結(jié)合面上距離差為 100mm 處，對(duì)基礎(chǔ)軸承座連接剛度進(jìn)行了檢測(cè)，差別振動(dòng)為 2 μm，作者認(rèn)為振動(dòng)主要是由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡引起的。

　　2、 第 1 次處理

　　2009 年 10 月 1 日，機(jī)組在低負(fù)荷期間，對(duì)汽動(dòng)給水泵進(jìn)行了檢修。在拆卸過(guò)程中，作者發(fā)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)子有明顯的磨損痕跡，磨損點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)端機(jī)械密封的冷卻室，泵體口環(huán)處有嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象。汽動(dòng)給水泵平衡盤處的支持環(huán)整圈有嚴(yán)重的不均勻沖蝕現(xiàn)象，整個(gè)支持環(huán)***薄處軸向僅剩 2.5mm。因磨損嚴(yán)重，將原芯包整個(gè)更換。 10 月 4 日開機(jī)后，瓦振測(cè)量正常。分析并總結(jié)振動(dòng)的具體原因有以下2 個(gè)方面：

　　(1)由于口環(huán)間隙不均勻變大，造成水泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)精度降低;再加上轉(zhuǎn)子碰磨引起水泵支撐剛度變化，從而引起臨界轉(zhuǎn)速的變化。

　　(2)由于水泵平衡盤支持環(huán)沖蝕，造成泵運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量的不平衡，它所引起的振動(dòng)隨水泵支持環(huán)沖蝕程度而增大，造成水泵轉(zhuǎn)子振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速和時(shí)間緩慢

　　增大。

　　3、 振動(dòng)出現(xiàn)的新情況及原因分析

　　2009 年 10 月 6 日， #2 軸承軸振再次增大，***大軸振為 74 μm。 10 月 7 日，軸振達(dá)到報(bào)警值 75 μm，蓋振也達(dá)到 100 μm，根據(jù)蓋振大于軸振的實(shí)際情況，可判斷出軸承座部分出現(xiàn)共振且振動(dòng)呈明顯的沿聯(lián)軸器增加的跡象。從該瓦振、軸振測(cè)量信號(hào)的頻譜分析表明，其振動(dòng)以 1x 頻為主，查閱復(fù)裝時(shí)的中心數(shù)據(jù)為泵*** 0.015mm，上扒口為 0.010mm，泵偏電側(cè) 0.045mm，中心正常。隨后檢查了 #2 軸承的溫度和進(jìn)、回油溫度，軸溫較修前下降， #2 瓦的載荷明顯過(guò)低。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵地腳螺絲基礎(chǔ)處溫度偏***，達(dá)到 100℃左右，而給水泵汽輪機(jī) #2 軸承基礎(chǔ)處溫度為環(huán)境溫度，兩者相差達(dá)70℃ 左右。綜合振動(dòng)頻譜、中心和瓦溫?cái)?shù)據(jù)，作者分析認(rèn)為，該振動(dòng)是由激振力引起的，其原因是：由于給水泵汽輪機(jī)和泵體的基礎(chǔ)框架受熱不均引起的熱、冷態(tài)膨脹差異，造成熱態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子中心不正，導(dǎo)致軸承振動(dòng)再次增大。

　　4、 第 2 次處理

　　2009 年 10 月 7 日，對(duì)汽動(dòng)給水泵組進(jìn)行了第 2次處理。拆卸聯(lián)軸器重新復(fù)中心時(shí)，考慮到熱態(tài)泵轉(zhuǎn)子和給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的溫差，將水泵中心下落了 0.65mm，***后的中心結(jié)果為泵*** 0.100mm，泵偏東 0.090mm，下扒口 0.065mm，東扒口 0.030mm。

　　重新啟動(dòng)后，給水泵汽輪機(jī)軸振由修前的 70μm 下降到 38 μm 的正常水平，但 #2 瓦蓋振仍然很大，轉(zhuǎn) 速 在 低 于 4300r/min 時(shí) 振 動(dòng) 正 常，*** 于5100r/min 時(shí) #2 瓦水平蓋振在 100 μm 左右，聯(lián)軸器處水平蓋振***大為 138 μm，給水泵汽輪機(jī)排汽缸水平結(jié)合面的振動(dòng)也明顯增大，10 月 16 日，***大達(dá)到 227 μm。在 10 月 16 日測(cè)量的給水泵汽輪機(jī) #2瓦水平蓋振動(dòng)的頻譜圖如圖 3 所示。

　    5、第 3 次處理

　　2009 年 10 月 17 日，給水泵汽輪機(jī)停止后，作者認(rèn)真檢查了中心、轉(zhuǎn)子彎曲、聯(lián)軸器的情況。解體聯(lián)軸器，復(fù)測(cè)中心情況為泵*** 0.100mm，泵偏東 0.010mm，下扒口 0.065mm，西扒口 0.005mm，該中心完全符合要求。繼續(xù)調(diào)整中心的意義已經(jīng)不大。分析了振動(dòng)頻譜圖沒有明顯的低階諧波分量且振幅沒有明顯的波動(dòng)現(xiàn)象，可以排除動(dòng)、靜碰磨。