在干熄焦凝结水泵故障处理过程中积累的的一些心得体会

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  干熄焦余热发电凝结水泵一般采用6N6型单级悬臂离心泵。泵的吸入口为水平轴向,泵的出口垂直向上,泵主要由泵体、叶轮、泵盖、泵轴和悬架部件等零件组成,泵的轴承采用径向球轴承和一组背对背的推力球轴承,每一组轴承用一个甩油环溅油润滑。泵的轴封采用填料密封盒机械密封,并辅以外接的水封水进行水封,以防止空气漏入和漏水。泵的传动通过弹性联轴器由泵直接驱动。

  受泵入口压力为负压,同时受汽轮机工况、以及操作、润滑、维护等多种因素的影响,凝结水泵在运转期间故障比较多,常见的有汽蚀、弹性联轴器损坏、轴承损坏等。

  一、汽蚀

  1、简易判断方法

  在水泵入口处发出噪声(类似碎石般的异音),严重时水泵入口的真空表、出口的压力表、流量表和电流表急剧晃动。

  在汽轮机高负荷工况下达不到设计扬程。

  2、频谱分析

  很容易在加速度谱中查看到叶片通过频率和高频抬起的底部噪声。

  下面以真空泵汽蚀时进行举例说明:

  (1)泵入口管道剧烈振动,噪音大,严重时泵体拉杆都被振断,开真空破坏门此现象可缓解;

  (2)采集了真空泵泵侧非驱动端的振动加速度、速度、位移的频谱与波形。

  ①加速度高频处底部噪声抬起

  ②加速度与速度频谱均以叶轮通过频率(工频12.5HZ,18个叶片)225HZ为主。

  A.加速度频谱、波形

  

  B.速度频谱、波形

  

  二、弹性梅花橡胶垫磨损

  简易判断方法:

  振动主要表现在联轴器两侧电机与泵的驱动端;

  监测电机或泵驱动端的轴向振动,如果一开始运行时轴向振动正常,随运行时间延长,电机或泵驱动端的轴向振动出现随运行时间缓慢增大的情况,据个人长时间的经验,十有八九是弹性梅花橡胶垫磨损,基本现象是振动速度有效值先上升,到达一个阶段振动位移值也会上升。

  噪音比较大。

  2、频谱、波形分析方法

  速度谱以1倍频 及其谐频为主,由于联轴器结构为3 爪联轴器,因此3倍频会突出,时域波形中冲击很明显。

  A.加速度冲击明显

  

  B.速度频谱出现1X、2X、3X、4X、5X、6X、7X等谐波,3x突出。

  

  6月15日操作反应凝结水泵振动大,要求作业区相关人员介入,专职点检通过智能点检传感器采集到相关振动数据:

  振动特征:

  1、振动主要表现在联轴器两侧电机与泵的驱动端;

  2、电机轴向振动比较大,振动速度有效值达13mm/S;

  3、速度谱以1倍频 及其谐频为主,同时3倍频突出;

  4、通过包络谱基本可以排除轴承故障。

  结论:结合联轴器结构(3 爪联轴器,两半联轴器之间采用弹性梅花橡胶垫),判断联轴器磨损,同时中心存在偏差。

  结论验证:检查联轴器时,发现两半联轴器有相对位移,复查中心,偏差较大;取出梅花橡胶垫发现磨损严重。

  

  

  处理:更换弹性梅花橡胶垫,重新找中心后振动回复正常。

  三、轴承故障

  1、简易判断方法

  关注加速度幅值,特别是看振幅存在波动情况。加速度值的升高,对于滚动轴承来说,一般预示着疲劳的产生。早期的轴承疲劳,可能在速度或位移上并没有特别明显的表现,随疲劳的发展,轴承的振动速度峰值将会有明显的增大(而振动位移可能一直不会有较明显的增大),且当其加速度超过某量值的时候,则到了最佳的检修更换轴承的时机。值得注意的是轴承加速度值高并不意味着轴承的损坏,对于有些轴承由于从安装开始就存在此种现象,特别是新安装的轴承,主要还是看发展趋势;另外轴承润滑问题引起的加速度值升高现象普遍存在,其区分方法是注入新的润滑油,观察振动变化情况。

  噪音增大。

  温度异常升高,值得注意的是轴承温度的变化具有滞后性,当检测到温度急剧变化时,轴承故障可能已经到非常严重的程度。

  3、频谱、波形分析方法

  轴承出现故障诊断方法最有效的时采用共振解调进行诊断。

  凝结水泵驱动端与非驱动端轴承均为6310,转速为2950RPM,

  经计算其

  外圈特征频率BPOF=149.9(Hz)

  内圈特征频率BPIF=243.8(Hz)

  滚动体特征频率BSF=194.7(Hz)

  保持架特征频率FTF=18.68(Hz)

  第一阶段,轴承正常,通过包络谱检测不到轴承故障频率。

  第二阶段,出现轴承故障频率,一般是轴承外圈故障频率。

  第三阶段,轴承故障频率出现谐波,甚至基频和谐波附近还会出现边带。

  第四阶段,轴承故障频率及其谐波逐渐消失,这个阶段轴承寿命已无法预测。

  下图是在轴承第三阶段测得的包络频谱,图中保持架18.68HZ故障频率明显,并且谐波成分多。大约运行近3天,出现轴承运行中抱死。

  

  

  凝结水泵轴承损坏

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