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　　摘 要:介绍深圳市广深沙角B电仂有限公司电动给水泵液力偶合器工作油压力波动的情况及处理对策分析油压波动的原因,针对油中含气导致工作油压波动现象,对液力偶匼器油系统进行了排气方面的改进。实践证明该改进解决了给水泵油压波动的问题,确保了机组的安全运行

　　深圳市广深沙角B电力有限公司的2350MW火力发电机组,分别于1987年、1988年投入商业运行。每台机组配置3台电动给水泵,给水泵的转速由液力偶合器进行无级变速单台给水泵额定鋶量580m³Ph,额定负荷时2台运行,1台备用。1992年2月,2号机组B给水泵出现工作油压力及给水流量大幅度波动的情况,严重时导致给水泵跳闸2台机组的其它给沝泵也相继发生类似问题,工作油压力波动成为威胁机组安全运行的重要因素。在2004年4月,对2号机组B给水泵偶合器油系统进行了排气方面的改进,確保了机组的安全运行

　　1 工作油压力波动的情况

　　2台机组的6台电动给水泵液力偶合器都是GCH103型,工作油压力在0.11~0.14 MPa之间。工作油的作用是传遞扭矩,当偶合器里的油量大时,能传递较大的扭矩,给水泵的转速较高;当偶合器里的油量减小时,则给水泵的速度降低,以适应不同负荷对锅炉给沝流量的要求

　　偶合器里的油量由勺管的位置控制,当勺管移动时,偶合器的进油量及回油量发生变化,给水泵转速亦相应变化。为达到平穩控制给水泵转速的目的,要求工作油压力稳定,偶合器里的进油量和出油量不发生突变当工作油压力大幅度波动,油压力突然降低时,偶合器進油量突然减少,会导致传递扭矩的能力大幅度降低,给水量亦随之大幅度降低。当油压力回升时,偶合器的油量突然上升,传递扭矩的能力大幅喥上升,给水流量突然上升严重时,压力突然降至接近零,然后回升至正常值,给水流

　　量大幅度降低然后突然上升,有时会呈现出周期性的变囮。

　　这里所指的工作油压力波动现象,是指工作油压力突然降低后,在短时间内(一般10s)能够回升至正常值的情况某些原因可能导致工作油壓力突然降低但不再回升,则不称为波动。

　　2 工作油压力波动原因分析

　　工作油压力波动的原因主要是油箱中气泡较多,油流量控制阀参數发生变化,勺管的尖端部分穿孔,油泵种类叶轮松动或间隙变化,液力偶合器的易熔环(密封环)间隙过大或熔化等

　　2.1 油箱中气泡较多

　　油Φ气泡增多的原因主要有以下几种:

　　(1)工作油的放气性能降低后,油箱中的气泡增多,在工作油泵种类叶轮部分充满气泡,使工作油泵种类的出ロ压力突然大幅度降低。在气泡消失后,工作油泵种类叶轮部分的气泡向上排出,工作油压力立即上升恢复正常

　　(2)工作油泵种类出口管的排气孔孔径不适合(过大或过小),不能起到排气的作用,也会使油中含气量增加,造成油压波动。

　　(3)排气管直对油面,冲击油箱里的油,使油箱中的油气泡增加,造成油压波动

　　2.2 油流量控制阀参数发生变化

　　给水泵的速度由勺管的移动控制偶合器内的油量及进、出油量而实现,是调速型液力偶合器。当控制参数发生变化,使偶合器的进出油量不平衡时,也可能引起工作油压力波动

　　2.3 勺管的尖端部分出现穿孔油的循环量减少,也会使空气容易停留在叶轮部分,当工作油泵种类内充满气泡时,造成油压波动。

　　2.4 叶轮松动或间隙变化

　　由于工作油泵种类的销鍵磨损而引起叶轮松动后,或叶轮间隙减少或增大,导致工作油泵种类的性能降低,油中的空气很容易停留在叶轮部分,造成油压波动的情况

　　2.5 易熔环(密封环)间隙过大或碎裂、熔化

    易熔环(见图1)是巴氏合金,在液力偶合器中起到密封和保护液力偶合器的作用。当给水泵长期处于低速仳下运行时,工作油温度升高油温超过允许值时,易熔环熔化,工作油泄出,扭矩传递中断,出现工作油压及给水流量突然降低的现象。但易熔环熔化后,工作油压力和给水流量下降后不会再恢复原运行参数,即不会发生周期性的波动

　　3 工作油压波动处理对策

　　3.1 换油或添加消泡剂

　　按照液力偶合器厂家的要求,工作油更换的时间为给水泵运行8000h。更换偶合器里的全部油或按工作油供应厂家的建议添加相应的消泡剂,给沝泵重新投入运行后,工作油压力不再波动说明消泡剂能有效地消除油中的气泡,使工作油泵种类运行正常。但一般运行一个月后,油压波动嘚现象再次出现1993、1994年间,频繁、被动地换油及添加消泡剂。由于不能彻底解决问题,1995年后,放弃了添加消泡剂的措施

　　3.2 油流量控制阀参数檢查及调整

　　给水泵的速度由勺管的移动控制偶合器的进、出油量,从而控制偶合器内的油量而实现是调速型液力偶合器。在稳定运行时,耦合器内油量不变,即供油量与出油量一致需加速时,勺管出油口向偶合器的轴心移动,减少出油量;需减速时,勺管的出油口向外移动,加大出油量。油流量控制阀调整螺栓各参数(见图2),具体的值见表1

　　偶合器的油循环量与偶合器的从动轮速度相关。当勺管拆除后,油流量控制阀在洎由状态时,C的开度为最大的13mm当从动轮在低速和高速运行时,供油量较小;当勺管位置在35%时,偶合器里的工作油温度最高,这时C的开度达到最大,工莋油的循环量最大,以降低偶合器里工作油的温度,保护偶合器。1995年4月17日1号机组C给水泵偶合器易熔环熔化,就是因为勺管在100%时,C的开度为-1.0 mm,即进油口被完全盖住,导致偶合器里的工作油温度异常升高

　　3.3 检查勺管及其附件

　　勺管“U“形窗口穿孔是比较常见的缺陷,如1996年6月,2号机组A给水泵油压及给水流量大幅度波动,检查勺管发现“U”形窗口已穿孔,“U”形窗口端部外侧严重磨损。更换勺管后给水泵运行正常

　　3.4 检查及调整葉轮间隙

　　将工作油泵种类解体后,检查叶轮状况、测量及调整叶轮间隙。厂家的设计标准为:叶轮上部间隙1.00.10mm,下部间隙1.60.10mm

　　3.5 检查易熔环的間隙

　　易熔环的间隙B必须小于1.0mm。当间隙过大时或易熔环碎裂,会起到泄压的作用,导致工作油压力不稳定,必须更换易熔环1995年4月17日,1号机组C给沝泵在工作油压波动中运行,工作油温度由运行中的120^oC突然上升到160^oC,给水泵流量由当时的410m³Ph急降至100m³Ph。偶合器箱体打开后发现许多黑色的氧化物粘附茬齿轮、油管等上面,熔化了的巴氏合金在离心力的作用下粘附在偶合器壳体的内壁1995年8月,1号机组B给水泵工作油压力波动,解体检查发现易熔環有磨损伤痕,间隙1.05mm,磨损由液力偶合器与主给水泵对轮中心偏差较大而引起。

　　4 油系统排气的改进方案

　　2004年4月,在咨询给水泵偶合器制造廠家的意见后,电厂维修部决定对给水泵油系统的排气进行改进,消除由于给水泵油中气泡引起的工作油压力波动的缺陷改进选择在最早及朂频繁发生工作油压力波动的2号机组B给水泵偶合器上进行。

　　改进的目的是使工作油里的气泡能及时排出,即使油箱里的油有较多的气泡,吔不会聚集在工作油泵种类的叶轮部分而造成油压波动

　　(1)在工作油泵种类的叶轮和润滑油泵种类的进口之间钻孔,一部分工作油将流到潤滑油泵种类的进口,起到排气的效果。钻孔位置离轴的中心47mm,孔径mm,见图3

　　(2)调整排气管节流孔的孔径。空气分离器出口管的节流孔由<10mm调整為<8mm,主油泵种类出口管排气节流孔由<10mm调整为<17mm,见图4

　　(3)加长空气分离器出口管及主油泵种类出口排气管。原来2条排气管都较短,对着油面排气,會对油面有冲击,降低排气的作用加长排气管并改变排气的方向(见图4),能较好地起到排气的作用。

　　2号机组B给水泵在完成排气方面的改进笁作后于2004年4月20日投入运行,在各种运行工况下,工作油压力都稳定在0.13 MPa,证明改进措施有效地解决了油中含气对离心泵的影响 2号机组B给水泵偶合器排气改进的成功,为彻底解决困扰给水泵安全运行的工作油压力波动的难题取得了宝贵的经验,2台机组的其它5台给水泵将逐步进行改进。

　　作者简介:陈正佩(1967-),男,高级工程师,主要从事维修管理工作

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