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锅炉主给水管道异常振动的治理 刘建国 大唐石门发电有限责任公司(湖南常德415300) 摘要：某102It／h锅炉的主给水管道高压段(操作台后段至省煤器)在电动给 水泵与汽动给水泵(并联)同时运行时，发生振动和大幅度摆动现象，通过现场 观察分析，采取在管道适当部位增加阻尼、改变管系固有频率提高其刚度的办法， 问题得以解决． 关键词：给水管道；振动；阻尼 1设备情况及存在的问题 1．1设备情况： 单元机组；采用给水回热系统：四低JJl+除氧+三高加方式。蒸汽在汽机作功后进人凝汽器 凝结成水，经凝结水泵叶精水处理一凝结水升压泵_四个低压加热器叶除氧器-÷给水前置 泵、主给水泵(ABC三台前置泵+三台给水泵并联布置：一台电动泵、二台汽动泵)_三 个高压加热器_+锅炉房运转层的主给水操作台-+送入省煤器。其中，电动主给水泵及电动、 汽动主给水泵的前置泵均布置在汽机房的0米层，二台汽动主给水泵布置在12．6米的运转 641t／h，拐程2392M；正常运行情况下，汽动泵运行，电动泵备用(或机组启动和汽动泵 设计压力25．4MPa、设计(MCR)给水温度279．40C。 1．2存在的问题i 7 当汽动泵和电动泵同时运行时，锅炉房主给水管道给水操作台后段，如图l—A所示的 25．7米层efg管段有明显的振动和摆动，振动(摆幅)最大的是fg管段：纵向(介质流向) 基本为0；电泵单独运行和汽动泵单独运行(或二汽泵并联运行)时未发现上述情况。由 于问题发生在机组启动初期电泵与汽泵运行(切换)交叠时的给水管段25．7M层，时间较 短，不易发现，实际上该问题自机组投运以来一直存在，后来机组启动时现场巡视发现时， 大家认为系操作不当所致，没有引起重视，故使问题存在相当时间而未解决。 管系异常振动和大幅度摆动，将会使管道产生很大的应力，导致管道疲劳破坏，危及 安全生产．因此，必须高度重视并设法处理。 2问题分析 电厂锅炉主给水管道系统是一个复杂的连续系统。为了找出产生上述问题的原因，确 保系统安全运行，必须从管道系统相接的设备、运行操作方式、管系结构、管内流体激扰、 81 管系所处环境等方面进行综合分析。 2．1设备方面： 给水系统中，自除氧器水箱后有三组并联布置的旋转设备(给水泵及其前置泵)，若 系统运行中因旋转设备问题而引起振动，则这些旋转机械运转产生振动时也应首先将振动 传给最接近的管段，而检查运行中的各给水泵(汽泵、电泵)及其前置泵、与泵相联近管 段均工作平稳无异常，又异常振动发生在远离旋转机械(给水泵)的锅炉给水操作台后段， 故排除系统中旋转设备方面的原因。 2．2运行操作方面： 。电动泵及其前置泵、汽动泵及其前置泵、给水各阀门开、关、调节，值班人员是按现 场规程通过DCS实现的，且多次试验各式操作均不能消除汽泵与电泵同时运行时锅炉主给 水管段的异常振动问题。 2．3管系所处环境： 管系在汽机房侧为室内，在锅炉房侧处半露天，从现场检测情况看不会有外来振源而 造成锅炉给水管道在操作台后段异常振动和摆动。 2．4管系结构特性： 查阅原设计图纸资料，核实现场检查情况，未发现异常。 2．5管内流体激扰： 流体在给水管内流动时对管壁产生冲击的激扰(或大或小)总是存在而不可避免的。 但这种激扰不一定使管道振动和大幅度摆动，只有当激扰频率与流经管道段的固有频率相 等或接近时才会使该段管道振动或大幅度摆动(共振)o 可见：引起给水操作台后段标高25．7米的给水管系振动和大幅度摆动的主要原因是： 当汽动泵与电动泵并联运行时、各泵提供的流体混合到一起再经过三台高加、给水操作台 各阀门后、造成的流体激扰频率与流经该管段固有频率相等或接近所至。 ‘ 82 3治理方案 3．1拟定方案分析 采取对症治理、即改变振动段管系固有频率的办法。由于空间管道是一个复杂的连续 系统，具有多自由度，多运动方向的特点，本问题中流经锅炉主给水管内的流体即具有质 量又在流动时对管壁产生冲击激扰。在管道本身(质量、刚性)及其沿程支吊作用下，管 道在(上下)Z方向因支吊而受到约束、在其它方向也不