火電機組輔機備用油泵不出力原因分析及處理措施

李新友，史振宇

(河北國華滄東發電有限責任公司，河北 滄州 061003)

1 概述

河北國華滄東發電有限責任公司(簡稱“滄東電廠”)一期工程為2臺600 MW機組，二期工程為2臺660 MW機組，兩期工程分別于2006年和2009年投產，運行以來，備用輔助油泵多次發生不出力情況，直接威脅機組安全運行。滄東電廠4臺機組輔機采用潤滑油泵，重要潤滑油泵設置為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，導致油壓低時備用油泵自動投入，以避免由于油壓潤滑油泵問題導致輔機停運，進而引起機組運行異常或非計劃停運。其制粉系統磨煤機潤滑油站有2臺螺桿泵，正常運行時一臺運行一臺備用，在日常使用過程中經常發生在油泵切換操作時備用油泵不出力或出力慢的現象，這樣每次切換都需要檢修人員提前進行油泵注油工作，增加了檢修人員的工作量。2009年利用2號鍋爐停機檢修的機會進行磨煤機油站切換試驗，模擬主油泵跳閘備用油泵自動投入，測得的油泵切換數據見表1。

表1 油泵切換數據

磨煤機運行油泵PⅠ值(≤0.09 MPa)觸發情況PⅡ值(≤0.07 MPa)觸發情況PⅡ值延遲時間/s211號泵觸發觸發4.315221號泵觸發觸發3.637231號泵觸發觸發9.297241號泵觸發觸發3.991251號泵觸發觸發4.437261號泵觸發觸發2.778

由表1可知，當磨煤機油站供油壓力≤0.09 MPa時觸發PⅠ值；當供油壓力≤0.07 MPa時觸發PⅡ值,同時延遲3 s后跳磨煤機。油泵觸發PⅡ值在2.778～9.297 s，除26號磨煤機的1號泵外，其余都會觸發磨煤機跳閘保護，不能滿足實際生產的需要。

2 故障原因分析

磨煤機潤滑油泵為三螺桿泵，其主要結構為泵殼、主動螺桿、從動螺桿、襯套、軸承和機封，主動螺桿和與其嚙合的兩根從動螺桿在泵缸內按每個導程形成為一個密封腔。當主動螺桿轉動時，帶動與其嚙合的從動螺桿一起轉動，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入嚙合空間容積，當容積增至最大而形成一個密封腔時，液體就在一個個密封腔內連續地沿軸向移動，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，對備用油泵出現不出力現象進行分析，認為與油泵布局有關，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，泵內的潤滑油在重力作用下回到油箱，這樣使得泵體內螺桿和螺桿之間出現無油或少油現象。啟動油泵時，需要先將管道內的空氣排出后才能吸油，螺桿與螺桿之間接近“干磨”現象，入口腔處形成低壓區，建立緩慢且不易保持，最終導致該泵吸油困難，發生不打油或油壓建立緩慢現象。經試驗，對不打油的油泵進行灌油后立即啟動，能立刻建立油壓。綜上所述，備用泵長期停運后，泵內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行的油泵出口管上引1根直徑為10 mm的聯絡管到備用油泵本體上，這樣在運行時總有一小部分油回到備用泵本體內，保證備用油泵泵體內總有潤滑油，同時在聯絡管上加裝手動聯絡門，以達到提高系統穩定性的目的。按照該方案改造后油泵結構見圖2。

圖2 改造方案一油泵結構示意

3.2 方案二

在每個油泵的入口管處加U型彎，停泵時，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總有潤滑油。2個油泵改完后均有高度為200 mm左右的管道用于存油，避免備用泵體內潤滑油向下流失。按照該方案改造后的結構示意見圖3。

圖3 改造方案二油泵結構示意

4 處理效果

方案一在2010年1臺600 MW機組的磨煤機 潤滑油泵上進行了改造，1個月后對備用油泵進行試驗，備用油泵能夠達到迅速建立油壓的目的，但帶來一定副作用，主要表現在：

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

b. 每次油泵切換后，都需要運行人員對2個聯絡門進行“開”、“關”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出現“反轉”現象。雖然通過調整聯絡門的開度大小可以避免備用泵“反轉”，但由于主油泵供油壓力總是在不斷變化，需要聯絡門頻繁人工調整開關大小。

方案二在2011年1臺660 MW機組的6臺磨煤機潤滑油泵上進行了改造，分別在改造后和改造后運行1個月時進行了備用油泵切換試驗，試驗數據見表2。

表2 備用泵切換試驗數據

日期運行油泵PⅠ值觸發情況PⅡ值觸發情況PⅡ值延遲時間/s2011-03-072號泵觸發未觸發02011-03-141號泵觸發未觸發02011-04-191號泵觸發觸發0.8092011-04-192號泵觸發觸發0.907

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

5 結束語

對油泵入口管道進行改造，能夠

有效解決備用油泵失效造成主要輔機設備跳閘退備故障的發生，提高了設備運行的安全穩定性。在每個油泵入口處加裝U形彎的處理方案投資小，現場施工難度低，對周圍設備的整體布局無影響，適合在其它有同種現象的輔機油泵上推廣應用。滄東電廠在2012年2月小修期間，對2臺鍋爐12臺磨煤機油站進行了改造，效果良好。同時針對引風機潤滑油泵類似問題進行了改造，解決了備用潤滑油泵長時間備用后的不出力問題。