射水泵振动异常的分析与处理

射水泵振动异常的分析与处理

陈营波陈日兴招志锋

陈营波陈日兴招志锋

广东韶关钢铁有限公司能源环保部广东韶关512122

摘要:振动是评价旋转设备运行状况的重要指标，射水泵振动大不仅损坏泵还影响机组的稳定运行。通过对射水箱结构设计不合理的缺陷进行改造后，解决了射水泵振动异常即振动大、波动大的问题，为汽轮机稳定运行创造了条件。

关键词:射水泵、振动、气（汽）水混合物、抽气器

Analysisandtreatmentofabnormalvibrationofwaterjetpump

Chenyingbo,chenrixing,zhaozhifeng

(EnergyandEnvironmentManagementDepartment,GuangdongShaoguanironandSteelCo.,Ltd.,GuangdongShaoguan512122)

[Abstract]Vibrationisanimportantindextoevaluatetherunningstatusofrotatingequipment.Thevibrationofthewater-jetpumpnotonlydamagesthepumpbutalsoaffectsthestableoperationoftheunit.Theproblemsofabnormalvibrationoftheejectionpump,thatis,largevibrationandlargefluctuation,havebeensolved,whichcreateconditionsforthestableoperationofthesteamturbine.

[Keywords]Water-jetpump,vibration,gas(steam)watermixture,airextractor

1前言

我厂两台射水泵（射水泵转速为3000r/min）自安装运行以来，出现振动异常问题，表现为在50～110μm之间波动、振动大且伴有噪音。经多次检修未能解决这个问题。射水泵的状况虽然未影响到真空，但给汽轮机的稳定运行带来较大的危胁，振动继续恶化会导致机组停机。

2原因分析

做为旋转设备，振动大的原因可能由这些因素引起：转子不平衡、轴承损坏、联轴器弯曲、基础或地脚螺栓松动、泵的转子与定子接触、杂物进入泵内、进出口管道振动引起泵体振动等。针对这些以上原因，我们做了相应的检修，都未能解决这个问题。

正常情况下，只有单纯的振动超标，而不会出现振动波动的问题。因此，根据以上现象来判断：应为射水泵汽蚀而引起。水泵产生汽蚀的原因是泵内一部分压力低于水的蒸汽饱和压力或者说是水里含有大量空气是形成汽蚀的主要条件。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。一般情况下，水泵发生汽蚀的原因有以下几种。

2.1安装高度太高

离心泵安装高度过高吸水口处的真空度不断增加，导致离心泵腔内压力降得过低。我厂现场实际情况是射水泵装在射水箱的下方且汽蚀余量NPSH为2.5m，其进口与射水箱溢流口之间的有效高度为1500mm。故明显排除。

2.2射水箱水温度太高

水温较高时，在泵内压力一定的情况下，水就越容易汽化，也是水泵产生汽蚀的原因。现场实际情况是射水箱的水温并不高，换水后的温度在32℃左右。故明显排除。

2.3射水泵的进、出流量不够

泵的进口管道弯头太多或者进口管径太小或者进出口堵塞导致水泵流量不够，造成汽蚀。经过检查，泵的入口管道长度约1.5m且无弯头，进、出口管径分别为Ø159、Ø108，管内无堵塞，出口逆止阀开启正常。显然不是此因素的影响。

2.4射水箱水位过低

水位过低、流速过快产生漩涡也会使水泵的入口将空气吸入，会使水泵入口流量不够、压力分布不均匀，从而导致水泵出现汽蚀。但是该射水箱有高度为1500mm，运行时也未见产生漩涡。故明显排除。

2.5射水箱内的水含气量太大

含气量太大的水被泵直接吸入造成汽蚀，这种可能是存在的，以下对此情况进行详细分析。

射水泵振动异常的问题要放到整个射水抽气系统中去考虑。射水泵做为汽轮机的重要辅机，与凝结水泵、给水泵、循环水泵等有着不同的运行环境。射水抽气系统是电厂的抽真空系统,其任务是将漏入凝汽器内的空气和蒸汽中所含的不凝结气体连续不断地抽出,保持凝汽器始终在高度真空下运行。射水泵将射水箱的水升压后，打入射水抽气器，抽气器中喷嘴喷射出的高速水流，在工作室内产生高度真空以抽出凝汽器中的不凝结性气体，这些气（汽）水混合物经扩压后回到射水箱。因此，进入射水箱的是气（汽）水混合物，带有大量气泡。如果这些气泡没有及时逸出，被射水泵吸入就会造成汽蚀。

查阅图纸，该射水箱内的结构非常简单，泵的进口与抽气器扩压管出口之间没有任何阻挡措施，且距离只有620mm，气水混合物进入水箱后，从最近的距离进入泵内，这样难免有部分没有及时逸出来的空气被泵抽走，造成泵的汽蚀。

为了验证判断是否正确，做以下试验。关闭运行的射水抽气器的进气阀，目的是阻止凝汽器内的不凝结性气体进入射水箱，在此情况下测量射水泵的振动值为40μm且基本稳定。说明气（汽）水混合物中的空气等没有充分逸出对射水泵的汽蚀影响较大。

3解决措施

根据电力建设施工技术规范，射水抽气器水箱设备安装应符合下列规定：射水泵吸入底阀距槽底面的高度应超过0.5m，并避开排水气管口，出水口与进水口间应有挡水板，距离水槽壁面的最小距离应符合设计要求。

因此，在两条扩压管的末端增加挡水板，该挡水板设置为“7”字型，高度与溢流口平齐，挡水板与射水箱侧板、底板之间满焊并加固。建立此通道后强制将到达射水箱的带有空气的水先往射水泵的反向流动，增加其运动流程，在自由流动的过程中，让水中的气泡充分逸出来，从而得到净化，防止空气等进入水箱后立即流向射水泵的进口。

4效果验证

经过处理后，两台射水泵运行多年振动一直在30μm以下，有明显的改善。

参考文献:

[1]赵祝人、徐云泉、余晓明、郝庆丰、张青年、梁浩等，中华人民共和国电力行业标准之电力建设施工技术规范第3部分汽轮发电机组[S]，北京：中国电力出版社2012第132页8.4.5

作者简介：陈营波（1984-），男，2005年毕业于邵阳学院热能工程专业，热能工程工程师，现从事电站管理工作。