給水泵汽輪機油泵連鎖故障的探究

陳廣飛

摘? 要：給水泵汽輪機的機組容量比較大，制造廠家在制造的過程中會不斷進行創新，各項參數都有所提高，單位為了節省投資成本，整體的配置水平還比較低，有些新的給水泵汽輪機在應用過程中的安全性和穩定性得不到保障。本文主要對600MW 超臨界機組給水泵汽輪機的連鎖故障進行了分析，通過對系統進行完善，讓機組在應用過程中油泵可以正常連鎖，并設計了科學的方案對系統和設備進行改進，實驗結果滿足給水泵汽輪機的應用要求。

關鍵詞：給水泵汽輪機;油泵;連鎖故障

給水泵汽輪機在電廠的運營中有著非常重要的作用，其關系到整個系統運營的安全性和穩定性。如果給水泵汽輪機在應用時出現連鎖故障，就會出現跳機的情況，很容易引發安全事故。給水泵汽輪機中比較常見的油泵連鎖問題有兩種，一種是機組設備配置比較低，不滿足給水泵汽輪機的應用需求，另一種是設備沒有進行詳細校驗，通過采取有效的方法對以上問題進行改進，有效避免了油泵連鎖故障現象，可以促進給水泵汽輪機的穩定運行。

一、故障現象及可能原因

某電廠應用了A和B兩臺水泵汽輪機，兩臺設備都分別應用了1、2號交流主油泵和一個直流泵。給水泵汽輪機在應用的過程中有兩種作用，一種是起到潤滑作用，一種是對整個系統進行調節。如果使用期間其中一臺油泵出現跳閘的情況，另一臺油泵就會進行調節，但是整體的油壓會出現大幅度下降的情況，這就容易出現給水泵汽輪機跳機的情況，從而引發安全事故。

分析認為可能有以下原因引起小機跳機：第一，2臺泵的?！獑㈤g隔時間過長，造成油泵連鎖動作響應遲緩，引起了透平保安油壓下降超限，使機組跳機;第二，在一臺交流泵停止的瞬間，造成透平保安油壓的瞬間降低，而恰好此時危急遮斷器滑閥的活塞在彈簧力的作用下被提前開啟（危急遮斷器滑閥未按規定壓力———定值為0.088MPa動作），使透平油失壓薄膜閥動作;第三，油泵質量不好，在實際應用的過程中油壓無法快速達到使用范圍，導致油壓下降的幅度超過限定范圍，這就容易導致機組跳機的情況。第四，儀控元件的靈敏度比較差，動作緩慢很容易受到外界因素的干擾而出現異常情況，從而導致跳機的現象發生。第五，薄膜閥發生異常的情況，導致油壓的變化幅度比較大，這就會引起機組跳機的現象。第六，給水泵汽輪機整個系統存在不穩定的情況，在兩臺油泵切換過程中，出現不能維持機組正常運行的情況，在油壓沖擊下就容易發生跳機。

二、現場實驗及原因分析

1、現場實驗

鑒于此種嚴峻情況，我們懷疑汽輪機廠的小機油系統可能存在以下問題，為此與汽輪機廠的專家在現場進行了如下實驗。

（1）不做油泵切換

單獨啟動1號交流泵，機組可實現正常掛閘;單獨啟動2號交流泵，機組同樣可以實現正常掛閘。

（2）小機主油泵聯鎖切換實驗。

①開啟電泵運行，將小機負荷切換至電泵。

②進行小機主油泵聯鎖切換：檢查、記錄低油壓停機是否發出信號。確認發出信號;檢查、記錄小機主油泵聯鎖啟動時間。實際觀察兩泵連鎖間隔時間約0.8秒，保證在1秒鐘以下。排除第一種“?！獑㈤g隔時間過長”可能跳機的情況;檢查、記錄薄膜閥上腔油壓變化數值。現用滑閥0.3～0.4MPa就已動作，而規定到定值為0.088MPa才能動作。第二種“危急遮斷器滑閥提前開啟泄壓”引起跳機情況存在;另一臺備用油泵自啟動時，就地觀察油泵出口母管壓力情況，壓力建立較為正常。排除第三種“油泵質量不好”可能跳機的情況;確認壓力開關63/TVO數值，確認電磁閥20/RS、20/TT動作正常。排除第四種“儀控元件動作遲緩或異常動作”可能跳機情況;檢查、記錄直流油泵是否啟動。直流油泵能啟動。

③將潤滑油泵通向危急遮斷器滑閥管路上節流孔板取出，用普通鋼板替換試驗，并關閉噴油實驗隔離閥，屏蔽低油壓停機實驗裝置，切斷直流事故油泵，小機跳機依然發生。存在第六種可能跳機情況。

④再次進行主油泵聯鎖切換。檢查、記錄薄膜閥上腔油壓變化數值。

⑤恢復系統。

2、原因分析

根據實驗現象分析，基本可以排除以下4種可能跳機的原因：①2臺泵的?！獑㈤g隔時間過長;②油泵質量不好，在油泵啟動時壓力建立太慢，引起油壓下降超限，使機組跳機;③儀控元件動作遲緩或異常動作引起機組跳機;④薄膜閥異常動作使油壓波動引進小機跳機。

三、解決方案

第一，要求生產廠家對給水泵汽輪機油泵進行重新加工，保證機組在應用過程中出現問題，可以自動切斷，避免造成較大的安全事故，應用的設備元件都要進行全面的校驗，合格后才能將其應用到給水泵水輪機中，確保在有需要時可以及時更換;第二，生產廠家需要增加蓄能器，讓油泵在切換的過程中保持油壓不變， 這樣可以避免油壓變化幅度較大而出現的跳閘現象;第三，增加止回閥，使其可對油泵出潤滑油的量進行合理調節，讓油壓保持在正常的范圍內，使其可以緩慢下降，避免出現超限現象。

1、改造方案一

擬采用每組一只40L蓄能器及組件，安裝在交流油泵出口至調速系統油管上，以緩解油泵聯鎖時帶來的安全油壓力波動。采用立式地面安裝，管路部件采用不銹鋼管件。位置在6.9米層。另在調節系統上增設止回閥。

2、改造方案二

擬采用每組4只40L蓄能器及組件，安裝在一臺給水泵汽輪機交流油泵出口的潤滑油母管上，以緩解油泵聯鎖時帶來的壓力波動。采用立式地面安裝，管路部件采用不銹鋼管件。位置在0米層。

3、方案選定

方案二為調研同類型電廠改造成功方案，無風險，但現場布置困難，占用空間大，且費用昂貴。方案一原理可行，但未經檢驗。綜合研究后，按方案一執行。這樣，系統改動較少，又節約改造成本。

4、實際效果

執行方案一。同時，更換了新滑閥組件。試驗表明，設計改進是成功的，這個方案的實際效果完全滿足油泵正常連鎖要求。運行近一年來，現場未發生因小機油泵連鎖故障而引起跳機事故，小機運行十分平穩。

結語

小機油泵連鎖中出現的兩大問題———系統配置不成熟及小機危急遮斷滑閥不合格（未按要求校驗），通過采用系統增設蓄能器、止回閥及更換新小機危急遮斷滑閥組件306.378Z-2兩種措施，彌補了系統本身存在設計及設備缺陷，維持了瞬間油壓不變。實踐證明，解決了因小機油泵聯鎖故障而引起跳閘的重大設備隱患，能保證小機乃至發電廠主機的安全穩定運行。

參考文獻

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