1800KLA-23循環(huán)水泵振動(dòng)原因分析及處理

梁開(kāi)顏

（中國(guó)水利電力物資有限公司 北京中唐電設(shè)備監(jiān)理有限公司 北京）

一、概述

循環(huán)水泵有軸流泵、混流泵和離心泵幾類(lèi)，對(duì)于大型發(fā)電機(jī)組而言，混流式循環(huán)水泵是介于離心泵和軸流式水泵之間的一種循環(huán)水泵。為了克服離心式水泵及軸流式水泵的缺點(diǎn)，混流式循環(huán)水泵葉輪出口邊設(shè)計(jì)成傾斜式，可以保持流線的均勻不至于在流道中產(chǎn)生渦流現(xiàn)象。混流式循環(huán)水泵具有流量大，揚(yáng)程高，抗汽蝕性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單布置方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于大型發(fā)電機(jī)組。

二、水泵簡(jiǎn)介

1800KLA-23循環(huán)水泵，北京昌寧生產(chǎn)，立式單支座、下吐出、固定葉片。型號(hào)表示泵出口直徑1800 mm，KL轉(zhuǎn)子可抽出立式，A設(shè)計(jì)順序?yàn)榈谝淮危?3在設(shè)計(jì)流量點(diǎn)揚(yáng)程23 m。由殼體部分、葉輪、軸、軸承與軸封組成。流量21 000 t/h（冬），18 500 t/h（夏），電機(jī)YLSL1600-12/1730-1型（湘潭電機(jī)廠），電壓6000 V，電流270 A，轉(zhuǎn)速495 r/min，功率1600 kW，效率76%，重量 21.5 t。

循環(huán)水泵安裝后，葉輪輪轂處的晃度＜0.1 mm，泵的軸向推力由電機(jī)的推力軸承承受。泵組能承受額定轉(zhuǎn)速1.2倍的轉(zhuǎn)速。循環(huán)水泵正常啟動(dòng)前，先開(kāi)啟出口蝶閥15%，此時(shí)水泵反轉(zhuǎn)為額定轉(zhuǎn)速的10%，然后啟動(dòng)水泵。

三、問(wèn)題

點(diǎn)檢員在例行檢查時(shí)，檢測(cè)到6號(hào)機(jī)2號(hào)循環(huán)水泵電機(jī)東側(cè)、北側(cè)水平方向振動(dòng)達(dá)0.32 mm，維修部對(duì)泵解體。發(fā)現(xiàn)泵中間、下部軸套及軸承磨損。隨后更換軸承、軸套，并檢查葉輪和主軸，符合條件后回裝。進(jìn)行試運(yùn)時(shí)，振動(dòng)仍偏大。隨后對(duì)泵電機(jī)北側(cè)進(jìn)行加固，再次試運(yùn)，未有明顯效果。把泵切換為低速運(yùn)行，振動(dòng)仍偏大，電機(jī)北側(cè)水平方向振動(dòng)0.38 mm。東側(cè)水平方向振動(dòng)0.33 mm。當(dāng)時(shí)5號(hào)機(jī)停機(jī)檢修，若不盡快處理，6號(hào)機(jī)10月份最多負(fù)荷能帶到200 MW，直接影響機(jī)組的帶負(fù)荷能力，無(wú)法完成當(dāng)月的發(fā)電量。

四、處理方案

（1）6號(hào)機(jī)1號(hào)、2號(hào)循環(huán)水泵停運(yùn)后，抽出前池中的水。

（2）重新對(duì)泵筒體四周支撐進(jìn)行檢查，檢查植筋螺栓是否斷裂、支撐桿及加固板是否開(kāi)焊、斷裂。若支撐桿斷裂、銹蝕，重新更換支撐。若植筋螺栓斷裂，應(yīng)更換位置重新植筋。

（3）檢查泵筒體上下連接螺栓、泵出口伸縮節(jié)螺栓，若斷裂，重新加工更換。

（4）以上工作完畢，在原來(lái)加裝的支撐基礎(chǔ)上，重新加裝一層支撐，以增加支撐效果。即在原植筋墻體上方，重新確定4個(gè)位置，鉆16個(gè)直徑35 mm的孔，深度350 mm。具體鉆孔位置由現(xiàn)場(chǎng)檢查后確定，最后確定在東西墻體兩側(cè)位置同時(shí)加裝支撐桿和加固板（圖 1）。

（5）車(chē)制16根 M30×430 mm的單頭螺桿，加工4塊300 mm×300 mm×20 mm鋼板，選10 m長(zhǎng)直徑108 mm支撐用鋼管，作為支撐構(gòu)件。購(gòu)買(mǎi)植筋膠，將M30單頭螺桿植入墻體孔內(nèi)，螺紋露出墻體。并進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)期1天。

（6）支撐整體裝配。將300 mm×300 mm鋼板現(xiàn)場(chǎng)配孔，用植筋螺栓固定，每塊鋼板對(duì)應(yīng)4根螺栓。注意鋼板與墻體需要貼實(shí)，如果底部空虛，需要加入快干水泥。然后將直徑108 mm鋼管現(xiàn)場(chǎng)配長(zhǎng)并支撐焊接在筒體加固板與墻體鋼板之間，以減小水流對(duì)筒體的反作用力影響。焊接時(shí)注意鋼管應(yīng)撐緊并注意焊接應(yīng)力，應(yīng)交叉、分段點(diǎn)焊。

圖1 加裝支撐桿和加固板

（7）刷漆防腐，清掃收尾。在對(duì)新加裝的構(gòu)件上刷涂防銹漆。水室中不能遺留任何工具或大件雜物，防止進(jìn)入水泵中造成損壞。

五、檢修評(píng)估和總結(jié)

購(gòu)買(mǎi)單臺(tái)循環(huán)水泵的費(fèi)用應(yīng)在50萬(wàn)元以上，若不能修復(fù)，將給發(fā)電廠造成很大損失，何況該設(shè)備僅安裝使用了4年時(shí)間。若直接按影響發(fā)電量計(jì)算，因單臺(tái)泵最多負(fù)荷可維持20萬(wàn)千瓦，處理不好在5號(hào)機(jī)停機(jī)期間每小時(shí)可影響10萬(wàn)千瓦電量。

按照檢修方案對(duì)循環(huán)水泵實(shí)施檢修后，正常啟動(dòng)測(cè)試，電機(jī)東側(cè)、北側(cè)水平方向振動(dòng)均＜0.06 mm。經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的運(yùn)行，根據(jù)每天測(cè)試記錄，循環(huán)水泵電機(jī)上部東、西側(cè)水平方向振動(dòng)最高0.054 mm，南、北側(cè)水平方向振動(dòng)0.057 mm。循環(huán)水泵振動(dòng)沒(méi)有增大的趨勢(shì)，達(dá)到預(yù)期處理效果。