周寶柱
(大唐浙江分公司,浙江 杭州 310016)
哈電集團給發電廠的配置的ZJCQ型真空濾油機保護配置不合理,可靠性較差,采用浮球開關控制液位,開關每天動作2900次左右,運行時間較長時開關易老化損壞,一旦損壞,就會造成真空濾油機跑油,給主機設備的安全運行造成極大的威脅。許多電廠密封油運行中均不敢投運,或者重新買新的濾油機,呂四港電廠在機組運行該濾油機時,也多次發生從濾油機出口跑油,其中2010年6月份,四號機密封油直接從真空泵排油口排油40桶,主油箱油位下降160mm左右,油品損失近5萬多元,險些造成汽輪機燒瓦事故,對機組的經濟性和安全性造成嚴重威脅。在此背景下呂四港電廠專業人員先后對其進行過三次改造,在濾油機進出口增加排油箱,在真空泵回路中加裝液位檢測回路和平衡容器等。目前改造后濾油機保護運行平穩,為廠里節約設備資金160萬元(每臺機組購置費40萬元左右),且一年來再未發生跑油事故,從而確保了機組的安全穩定運行。
呂四港電廠濾油機采用四川真空濾油機總廠ZJCQ真空透平油過濾機,密封油在真空負壓作用下,從入口閥吸入經粗濾器濾去油中較大顆粒雜質,當油流進入濾油罐的瞬時,水份被汽化成氣體,從油中暴露在真空中,干凈的油匯聚在濾油罐下部,氣體被真空泵抽出,通過凈化過濾全過程,污染油被過濾凈化為潔凈的合格油。濾油罐內浮球可控制罐內油位,在控制油位液達到一定的高度后,浮球開關SL隨油位的升高接點斷開,進油電磁閥關閉,油位被排油泵排除,油位降低后,浮球開關SL導通,關閉進油電磁閥,從而使罐內的進油量與排油量達到平衡狀態。

圖1 真空濾油機安裝示意圖
真空濾油機存在設計缺陷:安裝于真空濾油機濾油罐上的浮子式液位開關SL動作頻繁,平均每小時動作120次左右,且質量較差,運行時間較長時開關易老化損壞,一旦損壞,進油電磁閥不會聯鎖關閉,濾油罐內油來不及排出,就會造成真空濾油機跑油,導致潤滑油一路從真空度調節閥處溢出,另一路通過真空泵管路排入凝汽器地坑。如果運行人員長時間沒有發現,將會導致汽機主油箱液位持續下降,從而影響主機潤滑油系統供油,輕則潤滑油壓力達到定值后機組非停,重則導致汽機軸瓦磨損。
針對真空濾油機浮子式液位開關故障多現象,專業人員提出第一次改造方案,即將原來濾油罐上的浮子式液位開關(型號:UQK-02)更換為質量較好的進口液位開關(型號:SNM1-0816),并聯系液位開關廠家根據現場設備定制合適尺寸的安裝法蘭。改造后幾個月,跑油現象有所下降。

圖2 真空濾油機電氣原理圖(改造前)
為徹底消除跑油現象,專業人員又提出第二次改造方案:在真空泵出口管路至凝汽器地坑附近加裝一排油箱,在排油箱內加裝浮子式液位開關SL1,將SL1控制接點串入排油泵和真空泵主控制回路,當濾油罐內浮子式液位開關SL失效,油會流到排油箱,排油箱內液位升高到達定值后,會停運排油泵和真空泵。并將真空濾油機跳閘接點接入DCS系統,實現軟光子畫面報警,提醒運行人員就地檢查,經改造后真空濾油機運行可靠性大幅度提高。

圖3 真空濾油機電氣原理圖(改造后)
上述兩種方案還是存在隱患,由于排油箱內容積較大,濾油機跑油時進入外部排油箱約有十幾分鐘時間,在保護動作之前,少量油還會從真空度調節閥處溢出,油直接溢流到地面,影響電廠文明生產。為此專業人員提出第三套改造方案:為了維持排油泵入口流量,濾油罐內的液位開關SL一直處于周期動作控制油位,根據濾油筒液位開關周期性動作現象,設計一套延時回路,當濾油筒液位開關不出現周期性動作時,可判斷為濾油筒浮子開關故障,K5繼電器動作停運真空濾油機,另外在濾油罐上安裝一取樣筒,在取樣筒內安裝一個液位開關SL2(型號:SNM1-0816),使得此液位開關水平高度高于原來濾油筒上的液位開關(高一值),將此液位開關和排油箱液位開關并聯接入真空濾油機跳閘繼電器,安裝于取樣筒上的浮子開關平時不會動作,不易損壞,如果濾油筒上的浮子開關損壞,取樣筒上的液位開關會即時正確地動作,停運真空濾油機。
上述幾種保護條件并聯后發出報警信號至已有的DCS監視畫面,使潤滑油留存在真空濾油機罐內。通過此次技術改造,一直困擾呂四港電廠的真空濾油機大量跑油這一難題一舉得到解決,自改造完成至今一年的時間里,電廠1-4號機組再未發生過一起真空濾油機跑油故障,為公司安全生產做出了貢獻。
真空濾油機回路加入一套延時判斷回路,當油桶內浮子上下移動在2分鐘內如浮子接點壞,真空濾油機將會跳閘,并發信號給DCS軟光字報警。假如每次出現真空濾油機跳閘后需將控制盤上的濾油機液位計延時回路按鈕切除,并按延時回路復位按鈕。待下次真空濾油機運行正常,再投入濾油機液位計延時回路按鈕。正常運行中必需將濾油機液位計延時回路按鈕投入。
運行人員每天巡檢要檢查排油箱液位,如油箱液位高時及時通知機務清油,否則漏油多時也會引起真空濾油機跳閘。
經過前后共3次的改造后,真空濾油機從沒有保護到目前的多重保護手段相互結合,從而有效地遏制了真空濾油機跑油現象,大大地提高了機組運行可靠性,同時也值得電力行業相同類型機組參考,并希望廠家能借鑒此技術改造,在設計階段做到技術把關。
[1]ZJB系列真空凈油機使用說明書[Z].四川省自貢市真空濾油機總廠,2009.
[2]唐續坤,韓小山.火力發電廠汽機輔機檢修[M].水利電力出版社,1997,10.