高壓油頂起裝置的程序優(yōu)化

黃華

摘 要：當(dāng)機(jī)組啟動或停機(jī)過程中，發(fā)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動。通過高壓油頂起裝置，在推力瓦和鏡板間隙注入高壓油來改善半干摩擦的危險(xiǎn)狀況。文章通過對高壓油控制程序進(jìn)行優(yōu)化，增加高壓油泄流壓力到達(dá)邏輯判斷，保證高壓油頂起判斷邏輯正確，避免推力瓦面、鏡板半干摩擦，甚至燒瓦等事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：高壓油頂起；程序優(yōu)化；泄流壓力；推力瓦

1 概述

對水輪發(fā)電機(jī)組，由于推力軸承負(fù)荷較大，在機(jī)組轉(zhuǎn)速較低時(shí)（一般發(fā)生在機(jī)組啟動及停機(jī)過程中），推力瓦與鏡板間油膜偏薄，摩擦較大，容易出現(xiàn)半干摩擦的危險(xiǎn)情況[1]。因此，在開停機(jī)過程中，利用高壓油泵向推力瓦與鏡板之間注入高壓油從而形成油膜，以防止瓦面與鏡板之間非潤滑轉(zhuǎn)動造成磨損。

某企業(yè)安裝有4臺600MW的水輪發(fā)電機(jī)組，在設(shè)備調(diào)試檢查過程中，發(fā)現(xiàn)高壓油頂起裝置用于控制的壓力整定值不確定且控制程序存在漏洞，給機(jī)組正常運(yùn)行埋下隱患。該企業(yè)通過對高壓油頂起裝置進(jìn)行程序優(yōu)化，并利用機(jī)組檢修機(jī)會進(jìn)行實(shí)施，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證效果良好，供參考。

2 動作流程

該企業(yè)高壓油頂起裝置正常動作流程如下：在機(jī)組開機(jī)過程中由于推力瓦與鏡板之間沒有油膜，當(dāng)高壓油泵運(yùn)行時(shí)，潤滑油壓力首先上升至拱起壓力，在高油壓下推力瓦與鏡板之間形成空隙，高壓潤滑油沿著空隙泄油，壓力逐漸降至泄流壓力，此時(shí)推力瓦與鏡板之間形成油膜，在機(jī)組轉(zhuǎn)動時(shí)起潤滑作用。在停機(jī)過程中，由于機(jī)組轉(zhuǎn)動，在推力瓦與鏡板之間已經(jīng)形成油膜，油泵運(yùn)行時(shí)，潤滑油壓只能上升至泄流壓力，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速降低時(shí)，高壓油使推力瓦與鏡板之間繼續(xù)保持油膜，起到潤滑保護(hù)作用，所以在機(jī)組開停機(jī)過程中，高壓油頂起完成對機(jī)組正常運(yùn)行是非常關(guān)鍵的條件。

3 存在問題

3.1 高壓油頂起裝置用于控制的三個(gè)壓力定值不明確

高壓油頂起裝置在控制中涉及到三個(gè)壓力值：拱起壓力、泄流壓力最大值、泄流壓力最小值。在檢查過程中發(fā)現(xiàn)，廠家在供貨時(shí)未對以上三個(gè)壓力定值進(jìn)行明確，導(dǎo)致在檢修消缺時(shí)無法對壓力開關(guān)進(jìn)行明確整定，對機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。

3.2 高壓油控制程序存在漏洞

高壓油頂起裝置控制程序?qū)Α靶沽鲏毫Ρ３帧钡呐袛嗳鐖D1所示，對“高壓油頂起完成”的判斷如圖2所示：開機(jī)時(shí)，投入高壓油泵，若油泵運(yùn)轉(zhuǎn)良好，則在最快時(shí)間內(nèi)（約1-2s內(nèi)）達(dá)到拱起壓力，在推力瓦與鏡板之間形成油膜，然后泄流回歸穩(wěn)定壓力，穩(wěn)定壓力應(yīng)在泄流壓力最大值和泄流壓力最小值之間，以下簡稱“泄流壓力區(qū)間”，此時(shí)油膜以建立。停機(jī)時(shí)，由于油膜已建立，若壓力穩(wěn)定在泄流壓力區(qū)間，則認(rèn)為高壓油頂起完成。

以上程序段存在以下隱患：

（1）開機(jī)時(shí)，投入高壓油頂起裝置，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)良好，壓力持續(xù)上升，在達(dá)到泄流壓力區(qū)間時(shí)，“高壓油頂起完成”信號瞬間動作，然而此時(shí)高壓油拱起壓力尚未到達(dá)，此后若高壓油壓力持續(xù)上升，達(dá)到拱起壓力，然后泄流，則該情況對機(jī)組影響較小。

（2）開機(jī)時(shí)，投入高壓油頂起裝置，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)良好，壓力持續(xù)上升，在達(dá)到泄流壓力區(qū)間時(shí)，“高壓油頂起完成”信號瞬間動作，然而此時(shí)高壓油拱起壓力尚未到達(dá)，此后若高壓油壓力由于某種原因不再持續(xù)上升，達(dá)不到拱起壓力，則不能在推力瓦與鏡板之間形成油膜，起不到應(yīng)有的潤滑保護(hù)作用，該情況可能造成瓦面、鏡板干摩擦，甚至燒瓦等事故發(fā)生[2]。

4 問題處理

4.1 壓力定值明確

壓力定值可通過理論計(jì)算得出，但由于其他因素的干擾，一般與現(xiàn)場實(shí)際情況有一定差異，在實(shí)際應(yīng)用中都以現(xiàn)場調(diào)試為準(zhǔn)，可以保證機(jī)組安全運(yùn)行。通過現(xiàn)場調(diào)試試驗(yàn)，架設(shè)行程百分表觀測轉(zhuǎn)子頂起的實(shí)際高度，對比高壓油油壓曲線，對拱起壓力、泄流壓力最大值、泄流壓力最小值進(jìn)行明確。在高壓油頂起時(shí)，油膜建立的實(shí)際高度約為0.05～0.10mm。通過試驗(yàn)驗(yàn)證，高壓油頂起裝置整定值為：拱起壓力18MPa、泄流壓力最大值14MPa、泄流壓力最小值6MPa。

4.2 程序優(yōu)化

程序優(yōu)化后，將拱起壓力信號引入高壓油頂起完成的邏輯判斷中。在開機(jī)過程中，高壓油油壓必須達(dá)到拱起壓力且壓力降至泄流壓力區(qū)間內(nèi)才會完成頂起完成的邏輯判斷。具體的邏輯圖見圖3。另外在程序中增加泄流壓力到達(dá)邏輯判斷，在關(guān)機(jī)過程中，若兩臺油泵已完成啟動，且高壓油油壓在泄流壓力區(qū)間內(nèi)，即認(rèn)為泄流壓力已到達(dá)。具體的邏輯圖見圖4。

4.3 泄流壓力到達(dá)報(bào)警增加

在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫中，增加泄流壓力到達(dá)的點(diǎn)位，并將其配置成變位報(bào)警，在停機(jī)過程中，方便運(yùn)行人員通過觀察泄流壓力是否到達(dá)。

5 結(jié)束語

通過以上問題處理，徹底解決了高壓油頂起裝置壓力定值不明確、程序存在安全隱患的情況，提高了設(shè)備可靠性，確保了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，可為其他企業(yè)類似問題的解決提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]肖先照，王建剛，魏玉國.響水澗推力軸承高壓油頂起裝置設(shè)計(jì)[J].設(shè)計(jì)與研究，2015：1-2.

[2]楊建華.高壓油頂起裝置在大型水輪發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用[J].大電機(jī)技術(shù)，1985：20-24.