关键词:发电机组;给水泵;耦合器;润滑油
1 概 述
我厂125MW机组配套2台100%FK5G32型电动调速给水泵组,常规情况下一用一备。由前置泵、给水泵、液力偶合器、电机组成。泵组的前置泵由电机的一端直接驱动,给水泵由电机的另一端通过液力偶合器来驱动。各设备之间是通过联轴器来传递动力,每个联轴器在可拆卸的保护罩内。
CO46A型液力耦合器是一种高速、大功率液力耦合器传动装置,主要用于给水泵组和其它需要经常变换转速的机械。给水泵采用液力耦合器调速,具有如下特点:
1)可以实现无级调速,在主机滑压运行和负载变化时,给水泵能在高效区和经济合理工况下运行,达到降低厂用电节能的目的。
2)实现无载的部分负载启动,使给水泵启动容易。
3)保护机械设备,提高机组之间的安全性和可靠性。
4)简化给水系统,便于实现全程调节和自动化。
5)减少振动,缓和冲击,提高机械设备的寿命。
CO46A型液力耦合器,主要有一对增速齿轮和耦合器组成,耦合器主要有泵轮、涡轮和涡轮套组成,泵轮通过增速齿轮与主电机相连,涡轮通过轴与给水泵相连。主电机通过齿形联轴器驱动大齿轮,带动小齿轮和泵轮旋转,当泵轮和涡轮中充有液体时,由于泵轮叶片的作用,使工作液体随着旋转,并由泵轮内侧流向外缘,形成高速高压油流,冲向涡轮流通中,液体由外缘流向内侧,并减少能量,当减少能量的工作液体回到泵轮时,又重新增加能量,如此循环往复,工作液体在泵轮和涡轮之间进行能量传递,为使工作液体运动,泵轮和涡轮之间必须有一个滑差。如果改变泵轮和涡轮中工作液体的充油程度,就可以平稳地改变涡轮的转速,只要把决定工作腔中油量多少的勺管适当定位就可以达到此目的。
2 存在问题
2018年6月2日16:52新#1机B给水泵油滤网发“差压高”信号;新#1机B给水泵润滑油压由0.18MPA降至0.11MPA;16:53启动#1机B给水泵辅助油泵;润滑油压0.23MPA;将#1机B给水泵油滤网由B侧切至A侧;油压0.2MPA;16:55停止#1机B给水泵辅助油泵后油压快速降至0.087MPA,16:56启动#1机B给水泵辅助油泵运行;#1机B给水泵润滑油压升至0.17MPA后开始下降至0.082mpa;17:02将#1机B给水泵油滤网由A侧切回至B侧运行;润滑油压上升至0.175mpa后迅速下降;17:04#1机B给水泵润滑油压降至0.05mpa;切换A给水泵运行。
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3 故障排查
2018年6月2日17时15分检修人员开票,对可能存在的原因进行分析、排查,具体如下:
1)首先对热工压力测点进行检查,是否压力测点出现问题,远方测点与就地测点进行了对比,发现基本无偏差,又对远传测点进行了检修,确定压力测定正常,确实属系统油压低,正常报警。
2)排查双桶滤网是否堵塞,如果双通滤网杂质多发生堵塞,会造成系统油压低的现象。但是滤网切换后,油压立马降低,说明问题不在滤网上,后检查滤网时未发现杂物,对双桶滤网滤芯进行更换,更换完成后,切换双桶滤网,油压还是0.05mpa,继续排查。
3)对溢流阀进行检查,溢流阀存在溢流,会造成系统走旁路,进入轴瓦压力及油量降低。对溢流阀前后进行红外测温,溢流阀前油温为45.4℃,阀后温度为31.0℃,环境温度为30℃左右,基本判断溢流阀无漏流;后再次对溢流阀进行了调整,油压还是0.05mpa,未见好转,继续排查。
4)对辅助油泵单向阀进行排查,检查单向阀是否存在漏流,未起到单向通流的效果。根据辅助油泵启停情况来看,不管辅助油泵启停,油压都在下降,由此判断,辅助油泵单向阀不存在问题,继续排查。
5)对外部系统进行检查,是否存在泄压问题,从辅助油泵出口至冷油器、双桶滤网、各轴瓦供回油系统,均不存在泄漏现象,继续排查。
6)经以上部分检查确认后判断,在耦合器内部主油泵及出口管道部分存在泄压,对液力耦合器揭上盖进行检查,发现主油泵二级叶轮泵壳破裂,造成系统外泄,进而造成油压降低。
4 原因分析
1)新#1机B给水泵液力耦合器主油泵二级叶轮泵壳处破裂,齿轮泵齿轮啮合面存在磨损和挤压痕迹,而诱导轮完好,不存在损伤现象,可判定二级叶轮泵壳内侧存在铸造隐患。该油泵自投产运行至今,油泵多次启停,泵壳反复受到挤压应力,产生金属疲劳,泵壳内部金属屑脱落,齿轮泵齿轮在啮合时泵壳收到挤压,导致泵壳破裂。
2)通过观察油脂,发现油脂中存在杂质,金属颗粒进入油系统,齿轮泵工作时齿轮啮合间隙较小,金属颗粒对齿轮表面造成损伤,对齿轮轴系施加外力,泵壳处压力反复发生变化,产生金属疲劳,进而产生裂纹。
5 处理方式
新#1机B给水泵液力耦合器主油泵二级叶轮泵壳破裂,为减少给水泵脱离备用时间,决定更换主油泵,启动给水泵后润滑油压升至0.18MPa,油压稳定无波动、下降等现象。
6 总 结
此次给水泵润滑油压力低事件原因超出了常规分析因素,为此类问题的处理提供了一个新的方向,也为耦合器油压低故障积累了处理经验。为机组大修重点检查此类设备,提供了经验教训,对设备的内部构造及系统有了更进一步的了解。
参考文献
锅炉调速给水泵组使用说明书.上海电力修造总厂有限公司
作者简介:高忠文(1988-)男,回族,甘肃嘉峪关人,协理工程师,2012年毕业于华北电力大学机械工程及其自动化专业,现在酒钢集团能源中心主要从事汽轮机检修工作,邮箱:gaozhongwen@jiugang.com。
论文作者:高忠文
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签:油压论文; 给水泵论文; 油泵论文; 耦合器论文; 滤网论文; 涡轮论文; 齿轮论文; 《中国电业》2019年11期论文;