電動(dòng)給水泵液力耦合器油溫過(guò)高的問(wèn)題分析及處理措施

何冠樂(lè)

(中國(guó)神華能源股份有限公司國(guó)華惠州熱電分公司,廣東惠州 516082)

電動(dòng)給水泵液力耦合器油溫過(guò)高的問(wèn)題分析及處理措施

何冠樂(lè)

(中國(guó)神華能源股份有限公司國(guó)華惠州熱電分公司,廣東惠州 516082)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在電氣工程領(lǐng)域也取得了相當(dāng)優(yōu)異的成績(jī),作為現(xiàn)代科技的主要學(xué)科之一,對(duì)電氣領(lǐng)域電動(dòng)給水泵液力耦合器的研究也顯得更加具有實(shí)際意義,其作為電氣領(lǐng)域的新興器械,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)供水過(guò)程當(dāng)中,并且在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,對(duì)于電動(dòng)給水耦合器進(jìn)行技術(shù)革新和改造,在一定程度上可以滿(mǎn)足人們生產(chǎn)及生活過(guò)程中的需求。本文通過(guò)對(duì)電動(dòng)給水泵液力耦合器油溫過(guò)高的問(wèn)題進(jìn)行分析研究,并相應(yīng)提出了改進(jìn)措施,以期對(duì)電動(dòng)給水泵液力耦合器的應(yīng)用發(fā)展提供相應(yīng)的幫助。

電動(dòng)給水泵液力耦合器 油溫過(guò)高 問(wèn)題 措施

在發(fā)電企業(yè)中,勺管是液力偶合器的一部分,是用于在電廠電動(dòng)給水泵上的,主要作用是通過(guò)改變勺管位置是液力偶合器中的油充滿(mǎn)度變化而使最終的輸出力矩產(chǎn)生相應(yīng)變化。液力偶合器由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,大部分都采用回油調(diào)節(jié),通過(guò)勺管的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)回油量多少的調(diào)整,主要通過(guò)勺管的進(jìn)出來(lái)進(jìn)行的,靠近邊緣的油壓高,而中心位置的油壓低,從而來(lái)改變回油量的大小,實(shí)現(xiàn)輸出功率的改變。電動(dòng)給水泵勺管開(kāi)度是通過(guò)伺服電磁閥D/P轉(zhuǎn)換控制信號(hào)控制雙作用液壓油缸的進(jìn)、排油量的多少來(lái)實(shí)現(xiàn),如果電動(dòng)給水泵液力耦合器油溫過(guò)高就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)給水泵勺管控制器輸出指令送至伺服電磁閥信號(hào)出現(xiàn)故障情況,給水泵勺管會(huì)恢復(fù)初始設(shè)定位置(啟動(dòng)零轉(zhuǎn)速,不帶出力),造成給水泵失速,開(kāi)度減小,給水泵出力回零,直接影響機(jī)組給水控制,給水量不足,從而誘發(fā)汽包水位低觸發(fā)鍋爐主燃料跳閘動(dòng)作,機(jī)組跳閘。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員需要對(duì)電動(dòng)給水泵勺管增加保位功能。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

發(fā)電企業(yè)中電動(dòng)給水泵勺管就地控制柜PLC輸出指令送至4/3(3位4通)伺服閥信號(hào)故障情況下,給水泵勺管會(huì)恢復(fù)初始設(shè)定位置(啟動(dòng)零轉(zhuǎn)速,不帶出力),造成給水泵失速,給水泵出力回零,直接影響機(jī)組給水控制,給水量不足,從而誘發(fā)汽包水位低觸發(fā)鍋爐MFT動(dòng)作,機(jī)組跳閘。電動(dòng)給水泵勺管控制回路通過(guò)增加4/2(2位4通)保位電磁閥隔斷控制油與液壓缸油循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)在控制電源失去、DCS遠(yuǎn)方控制信號(hào)失去等異常情況下的保位功能,為故障處理和機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行爭(zhēng)取了處理時(shí)間,但電動(dòng)給水泵勺管就地控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號(hào)故障情況下,仍會(huì)出現(xiàn)給水泵失速,危及機(jī)組安全運(yùn)行[1]。

本項(xiàng)目就是解決由于電動(dòng)給水泵耦合器由于油溫過(guò)高而導(dǎo)致的電動(dòng)給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號(hào)故障情況下給水泵勺管會(huì)恢復(fù)初始設(shè)定位置的問(wèn)題,維持故障前一刻勺管位置,并觸發(fā)故障報(bào)警通知運(yùn)行人員組織故障處理,從而提高了給水系統(tǒng)運(yùn)行可靠性以及機(jī)組穩(wěn)定性。

圖1

2 主要技術(shù)特點(diǎn)

(1)使用同類(lèi)型電動(dòng)給水泵發(fā)電企業(yè)中給水泵勺管在控制電源失去、位置反饋信號(hào)出現(xiàn)故障的情況能實(shí)現(xiàn)保位功能,但缺少在就地控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號(hào)故障情況下的保位功能,在己增加4/2保位電磁閥的前提下,不需要增加其它硬件設(shè)備,對(duì)監(jiān)視回路加以完善,利用EM23模塊轉(zhuǎn)速備用通道對(duì)PLC出輸指令進(jìn)行監(jiān)視,在4－20mA指令信號(hào)故障時(shí),通過(guò)對(duì)電流的門(mén)檻值進(jìn)行判斷,以判斷結(jié)果聯(lián)鎖觸發(fā)保位電磁閥動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)給水泵勺管保持當(dāng)前位置不變。

(2)在電動(dòng)給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至3/4伺服閥信號(hào)故障情況下,能維持故障前一刻勺管位置,利用保位電磁閥繼電器開(kāi)關(guān)量信號(hào)送DCS系統(tǒng),觸發(fā)故障報(bào)警通知運(yùn)行人員組織故障處理,從而提高了給水系統(tǒng)運(yùn)行可靠性以及機(jī)組穩(wěn)定性[2]。

3 電動(dòng)給水泵液力耦合器油溫過(guò)高的問(wèn)題分析

電動(dòng)給水泵實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能,是通過(guò)勺管的伸縮來(lái)控制工作腔內(nèi)的工作油的多少來(lái)實(shí)現(xiàn),而勺管的伸縮運(yùn)動(dòng)是通過(guò)伺服電磁閥控制雙作用液壓油缸的進(jìn)油量、排油量的多少來(lái)實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)給水泵控制器向伺服電磁閥發(fā)出控制指令信號(hào)(每一個(gè)指令信號(hào)都有電流值,而這些電流值都有一個(gè)電流門(mén)檻值,例如4-20mA),來(lái)調(diào)整勺管的位置,該控制指令信號(hào)的電流值是處在電流門(mén)檻值4-20mA之間的任意一個(gè)值,該值對(duì)應(yīng)勺管的位置,即:如果控制指令信號(hào)的電流值是4mA,則對(duì)應(yīng)勺管的位置為0%,勺管會(huì)深入工作腔的底部(0%的位置),工作腔內(nèi)的工作油最少,此時(shí)給水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度最小；如果控制指令信號(hào)的電流值是20mA,則對(duì)應(yīng)勺管的位置為100%,勺管會(huì)移出工作腔(100%的位置),工作腔內(nèi)的工作油最多,此時(shí)給水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度最大。如果電動(dòng)給水泵液力耦合器油溫過(guò)高就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)給水泵控制器輸出指令送至伺服電磁閥信號(hào)出現(xiàn)故障,將無(wú)法維持液壓缸控制油進(jìn)、排油循環(huán),進(jìn)而無(wú)法維持勺管的位置,就會(huì)造成給水泵失速[3]。

4 電動(dòng)給水泵液力耦合器油溫過(guò)高的問(wèn)題處理措施

4.1 實(shí)際情況介紹

通過(guò)增加24VDC電源模塊、繼電器、信號(hào)隔離器、4/2(2位4通)保位電磁閥隔斷控制油與液壓缸油循環(huán),給水泵勺管在正常運(yùn)行中出現(xiàn)異常如:控制電源失去、勺管位置反饋信號(hào)故障、給水泵PLC指令信號(hào)故障等情況下,給水泵勺管將維持故障前一刻勺管位置,并觸發(fā)故障報(bào)警通知運(yùn)行人員組織故障處理。經(jīng)過(guò)實(shí)際試驗(yàn),給水泵勺管出現(xiàn)保位后,能維持勺管位置變化小于5%達(dá)24小時(shí)以上。

4.2 主要應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容

(1)原給水泵勺管控制柜只有一路電源回路,無(wú)法實(shí)現(xiàn)電源冗余配置,電源回路中增加一路電源模塊以及隔離裝置實(shí)現(xiàn)電源冗余切換。

(2)電動(dòng)給水泵勺管開(kāi)度通過(guò)控制液壓進(jìn)油量多少來(lái)實(shí)現(xiàn),進(jìn)油量則通過(guò)4/3伺服閥D/P轉(zhuǎn)換控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn),原給水泵勺管在位置反饋信號(hào)出現(xiàn)故障、電源失去的異常情況下,就地PLC會(huì)輸出0%指令到4/3伺服閥,導(dǎo)致勺管自動(dòng)關(guān)閉,給水泵出力歸零。控制回路中增加一個(gè)信號(hào)隔離器N3對(duì)位置反饋信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控,油路上增加4/2保位電磁閥,當(dāng)位置反饋信號(hào)出現(xiàn)故障或電源失去時(shí),激活4/2保位電磁閥隔斷控制油與液壓缸油循環(huán),勺管維持故障前一刻位置不變。

(3)經(jīng)過(guò)上述改造后,給水泵只能實(shí)現(xiàn)其他電廠所具有的異常保位功能,但當(dāng)電動(dòng)給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號(hào)故障,將無(wú)法維持液壓缸控制油進(jìn)、排油的平衡,造成給水泵失速,利用現(xiàn)有PLC控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速信號(hào)備用通道監(jiān)測(cè)就地PLC至就地4/3伺服閥指令信號(hào),通過(guò)判斷是否故障聯(lián)鎖觸發(fā)4/2保位電磁閥動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)勺管保位功能。

為能有效監(jiān)視電動(dòng)給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥指令信號(hào)品質(zhì),間接通過(guò)監(jiān)測(cè)給水泵勺管4/3伺服閥運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn),利用PLC模擬量模塊監(jiān)測(cè)勺管位置反饋裝置及4/3伺服閥運(yùn)行狀態(tài),判斷其是否故障后,聯(lián)鎖觸發(fā)4/2保位電磁閥動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)勺管保位功能,該方案原理圖如圖1。

5 優(yōu)點(diǎn)和積極效果

(1)在己增加4/2保位電磁閥的前提下,不需要增加其它硬件設(shè)備,只要對(duì)監(jiān)視回路加以完善,利用EM23模塊轉(zhuǎn)速備用通道對(duì)PLC出輸指令進(jìn)行監(jiān)視,在4－20mA指令信號(hào)故障時(shí),通過(guò)對(duì)電流的門(mén)檻值進(jìn)行判斷,以判斷結(jié)果聯(lián)鎖觸發(fā)保位電磁閥動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)給水泵勺管保持當(dāng)前位置不變。

(2)在電動(dòng)給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至3/4伺服閥信號(hào)故障情況下,能維持故障前一刻勺管位置,并觸發(fā)故障報(bào)警通知運(yùn)行人員組織故障處理,從而提高了給水系統(tǒng)運(yùn)行可靠性以及機(jī)組穩(wěn)定性。

(3)進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)改造幾乎沒(méi)增加改造成本,實(shí)施工序簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng),推廣方便。

6 結(jié)語(yǔ)

我司為2臺(tái)330MW供熱機(jī)組,承擔(dān)者大亞灣石化區(qū)供熱及向電網(wǎng)供電的任務(wù),機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的最好體現(xiàn)。通過(guò)對(duì)給水泵勺管進(jìn)行改造為我司機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障,實(shí)現(xiàn)了向大亞灣石化區(qū)穩(wěn)定供熱及發(fā)電。不僅如此,近些年來(lái),我國(guó)在電氣工程領(lǐng)域取得了相當(dāng)大的發(fā)展,并且伴隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸提升,電動(dòng)給水泵液力耦合器逐漸的被改進(jìn)和技術(shù)革新,在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),在水利工程中引進(jìn)先進(jìn)的電動(dòng)給水泵液力耦合器改進(jìn)技術(shù),能夠?qū)⑸a(chǎn)效率大大提高。正是由于電動(dòng)給水泵液力耦合器改進(jìn)的重要性,使得我國(guó)水利企業(yè)將這項(xiàng)技術(shù)編入了重點(diǎn)研究項(xiàng)目之中,這就使得在水利工程方面,一批又一批的新技術(shù)被不斷的注入,為水利工程的發(fā)展,打下了良好的基礎(chǔ)。

[1]吳仁榮等.泵用水潤(rùn)滑軸承的研發(fā)和應(yīng)用[J].水泵技術(shù),2012(1).

[2]關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵理論與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)宇航出版社,2012(6).

[3]劉立,馬立山.流體力學(xué),泵與風(fēng)機(jī)[J].中國(guó)電力出版社,2011(2).