火電機(jī)組輔機(jī)備用油泵不出力原因分析及處理措施

李新友，史振宇

(河北國華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 滄州 061003)

1 概述

河北國華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司(簡稱“滄東電廠”)一期工程為2臺600 MW機(jī)組，二期工程為2臺660 MW機(jī)組，兩期工程分別于2006年和2009年投產(chǎn)，運(yùn)行以來，備用輔助油泵多次發(fā)生不出力情況，直接威脅機(jī)組安全運(yùn)行。滄東電廠4臺機(jī)組輔機(jī)采用潤滑油泵，重要潤滑油泵設(shè)置為2臺，其中1臺工作1臺備用，工作油泵由于跳閘或泵出力不足，導(dǎo)致油壓低時(shí)備用油泵自動(dòng)投入，以避免由于油壓潤滑油泵問題導(dǎo)致輔機(jī)停運(yùn)，進(jìn)而引起機(jī)組運(yùn)行異?；蚍怯?jì)劃停運(yùn)。其制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)潤滑油站有2臺螺桿泵，正常運(yùn)行時(shí)一臺運(yùn)行一臺備用，在日常使用過程中經(jīng)常發(fā)生在油泵切換操作時(shí)備用油泵不出力或出力慢的現(xiàn)象，這樣每次切換都需要檢修人員提前進(jìn)行油泵注油工作，增加了檢修人員的工作量。2009年利用2號鍋爐停機(jī)檢修的機(jī)會(huì)進(jìn)行磨煤機(jī)油站切換試驗(yàn)，模擬主油泵跳閘備用油泵自動(dòng)投入，測得的油泵切換數(shù)據(jù)見表1。

表1 油泵切換數(shù)據(jù)

磨煤機(jī)運(yùn)行油泵PⅠ值(≤0.09 MPa)觸發(fā)情況PⅡ值(≤0.07 MPa)觸發(fā)情況PⅡ值延遲時(shí)間/s211號泵觸發(fā)觸發(fā)4.315221號泵觸發(fā)觸發(fā)3.637231號泵觸發(fā)觸發(fā)9.297241號泵觸發(fā)觸發(fā)3.991251號泵觸發(fā)觸發(fā)4.437261號泵觸發(fā)觸發(fā)2.778

由表1可知，當(dāng)磨煤機(jī)油站供油壓力≤0.09 MPa時(shí)觸發(fā)PⅠ值；當(dāng)供油壓力≤0.07 MPa時(shí)觸發(fā)PⅡ值,同時(shí)延遲3 s后跳磨煤機(jī)。油泵觸發(fā)PⅡ值在2.778～9.297 s，除26號磨煤機(jī)的1號泵外，其余都會(huì)觸發(fā)磨煤機(jī)跳閘保護(hù)，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

2 故障原因分析

磨煤機(jī)潤滑油泵為三螺桿泵，其主要結(jié)構(gòu)為泵殼、主動(dòng)螺桿、從動(dòng)螺桿、襯套、軸承和機(jī)封，主動(dòng)螺桿和與其嚙合的兩根從動(dòng)螺桿在泵缸內(nèi)按每個(gè)導(dǎo)程形成為一個(gè)密封腔。當(dāng)主動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)與其嚙合的從動(dòng)螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，吸入腔一端的螺桿嚙合空間容積逐漸增大，壓力降低。液體在壓差作用下進(jìn)入嚙合空間容積，當(dāng)容積增至最大而形成一個(gè)密封腔時(shí)，液體就在一個(gè)個(gè)密封腔內(nèi)連續(xù)地沿軸向移動(dòng)，直至從密封腔的一端排出。三螺桿泵是螺桿式容積泵，本身有自吸功能，對備用油泵出現(xiàn)不出力現(xiàn)象進(jìn)行分析，認(rèn)為與油泵布局有關(guān)，油泵布局示意見圖1。

圖1 油泵布局示意

備用油泵為高位布局，長期不使用時(shí)，泵內(nèi)的潤滑油在重力作用下回到油箱，這樣使得泵體內(nèi)螺桿和螺桿之間出現(xiàn)無油或少油現(xiàn)象。啟動(dòng)油泵時(shí)，需要先將管道內(nèi)的空氣排出后才能吸油，螺桿與螺桿之間接近“干磨”現(xiàn)象，入口腔處形成低壓區(qū)，建立緩慢且不易保持，最終導(dǎo)致該泵吸油困難，發(fā)生不打油或油壓建立緩慢現(xiàn)象。經(jīng)試驗(yàn)，對不打油的油泵進(jìn)行灌油后立即啟動(dòng)，能立刻建立油壓。綜上所述，備用泵長期停運(yùn)后，泵內(nèi)潤滑油流失是造成隱患的根本原因。

3 故障處理方案

3.1 方案一

主要思路是采用在運(yùn)行的油泵出口管上引1根直徑為10 mm的聯(lián)絡(luò)管到備用油泵本體上，這樣在運(yùn)行時(shí)總有一小部分油回到備用泵本體內(nèi)，保證備用油泵泵體內(nèi)總有潤滑油，同時(shí)在聯(lián)絡(luò)管上加裝手動(dòng)聯(lián)絡(luò)門，以達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。按照該方案改造后油泵結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 改造方案一油泵結(jié)構(gòu)示意

3.2 方案二

在每個(gè)油泵的入口管處加U型彎，停泵時(shí)，由于U形彎的作用，一部分潤滑油封存在U型彎與泵體之間的管路中，保證備用油泵泵體內(nèi)總有潤滑油。2個(gè)油泵改完后均有高度為200 mm左右的管道用于存油，避免備用泵體內(nèi)潤滑油向下流失。按照該方案改造后的結(jié)構(gòu)示意見圖3。

圖3 改造方案二油泵結(jié)構(gòu)示意

4 處理效果

方案一在2010年1臺600 MW機(jī)組的磨煤機(jī) 潤滑油泵上進(jìn)行了改造，1個(gè)月后對備用油泵進(jìn)行試驗(yàn)，備用油泵能夠達(dá)到迅速建立油壓的目的，但帶來一定副作用，主要表現(xiàn)在：

a. 運(yùn)行油泵總有一小部分油流回到備用油泵并回到油箱，相當(dāng)于降低了運(yùn)行油泵的效率，這部分油流對于運(yùn)行油泵來講是無用功。

b. 每次油泵切換后，都需要運(yùn)行人員對2個(gè)聯(lián)絡(luò)門進(jìn)行“開”、“關(guān)”操作，增加了工作量。

c. 主油泵出口連管的潤滑油壓力造成備用油泵在備用時(shí)出現(xiàn)“反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。雖然通過調(diào)整聯(lián)絡(luò)門的開度大小可以避免備用泵“反轉(zhuǎn)”，但由于主油泵供油壓力總是在不斷變化，需要聯(lián)絡(luò)門頻繁人工調(diào)整開關(guān)大小。

方案二在2011年1臺660 MW機(jī)組的6臺磨煤機(jī)潤滑油泵上進(jìn)行了改造，分別在改造后和改造后運(yùn)行1個(gè)月時(shí)進(jìn)行了備用油泵切換試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 備用泵切換試驗(yàn)數(shù)據(jù)

日期運(yùn)行油泵PⅠ值觸發(fā)情況PⅡ值觸發(fā)情況PⅡ值延遲時(shí)間/s2011-03-072號泵觸發(fā)未觸發(fā)02011-03-141號泵觸發(fā)未觸發(fā)02011-04-191號泵觸發(fā)觸發(fā)0.8092011-04-192號泵觸發(fā)觸發(fā)0.907

通過試驗(yàn)證明方案二效果良好，且無其它不良影響，PⅡ值觸發(fā)值≤3 s，滿足磨煤機(jī)不跳閘條件，徹底解決了油站備用油泵長時(shí)間備用后存在不出力或建立油壓緩慢現(xiàn)象，避免了由于備用油泵出力不及時(shí)造成磨煤機(jī)跳閘的安全隱患。

5 結(jié)束語

對油泵入口管道進(jìn)行改造，能夠

有效解決備用油泵失效造成主要輔機(jī)設(shè)備跳閘退備故障的發(fā)生，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。在每個(gè)油泵入口處加裝U形彎的處理方案投資小，現(xiàn)場施工難度低，對周圍設(shè)備的整體布局無影響，適合在其它有同種現(xiàn)象的輔機(jī)油泵上推廣應(yīng)用。滄東電廠在2012年2月小修期間，對2臺鍋爐12臺磨煤機(jī)油站進(jìn)行了改造，效果良好。同時(shí)針對引風(fēng)機(jī)潤滑油泵類似問題進(jìn)行了改造，解決了備用潤滑油泵長時(shí)間備用后的不出力問題。