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125MW機組鍋爐給水泵液力偶合器損壞原因分析 木(mu)屑顆(ke)粒(li)機(ji)|秸稈顆(ke)粒(li)機(ji)|秸稈壓塊機(ji)|木(mu)屑制粒(li)機(ji)|生物(wu)質(zhi)顆(ke)粒(li)機(ji)|富通新能源 / 13-08-21

1、前言
    河南焦作愛依斯萬方電廠2×125 MW機組,每臺機組各配兩臺DGT480 - 180鍋爐調速給水泵組,容量為100%,該泵組通過液力偶合器變速調節,改變給水流量和壓力。液力偶合器型號為C046型。其主要的技術參數如下:輸入軸轉速2 985 r/min,傳遞功率3 200 kW,調速范圍為25%~100%。
2、液力偶合器簡介
    液力偶合器主要由泵輪、渦輪和旋轉外殼構成,它是以液體動能來傳遞動力的葉片式液力傳動裝置。該液力偶合器采用改變工作油進油量(進油控制閥)的同時,移動勺管位置,調節出油量,使渦輪轉速迅速變化。其聯合調節見圖1。勺管泄放出的油去工作冷油器,經冷卻后去進油控制閥,再由回油管回入聯軸器底座上的油箱。這是因為鍋爐給水流量增加時,一方面開大進油閥開度,另一方面在進油閥閥底下小彈簧的作用下,增加勺管泄油阻力,而減少泄油量,也就是進油閥同時起到控制進、出油量的雙重作用,因而能迅速調節工作油量。轉動外殼上裝有4個易熔塞,當工作油溫達到130℃時,易熔塞熔化,工作油由此孔排空,工作機械轉速迅速下降,使液力偶合器油溫不再繼續升高,起保護設備作用,富通新能源銷售生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。生物質鍋爐
3、事故經過
    2002年4月20日16時,2號爐掉焦滅火,正在運行的2號機甲給水泵在滅火處理過程中,突然失去流量,調整液力偶合器勺管開度,液力偶合器輸出轉速無變化,啟動備用泵后正常。根據事發情況,初步判斷為給水泵液力偶合器損壞。給水泵液力偶合器解體后發現,偶合器泵輪、旋轉外殼、渦輪等部件表面顏色變藍,泵輪旋轉外殼4只易熔塞全部燒壞,渦輪內圓油密封鎢金全部熔化脫落。檢修更換易熔塞、清理偶合器油箱及更換工作油,渦輪返廠檢修后回裝,于5月2日修復投運正常。
    2002年7月16日22時30分,1號爐掉焦滅火,運行中的1號機組甲給水泵失去流量,調整液力偶合器勺管開度液力偶合器輸出轉速無變化,運行操作同上,給水流量、汽包壓力、勺管開度等參數在鍋爐掉焦滅火運行工況曲線見圖2。停運后解體檢修液力偶合器,發現損壞部件情況與2號機組甲給水泵相同。7月28日修復投運正常。
4、原因分析
    兩臺機組的兩臺給水泵液力偶合器在不到三個月時間內發生事故,事發現象以及液力偶合器部件損壞情況也完全相同,并且均發生在鍋爐掉焦滅火的事故處理過程中,因此,必然有其共性。經過分析,我們認為兩臺機組給水泵液力偶合器的事故損壞有以下幾個方面的原因:
    (1)在鍋爐掉焦滅火的事故處理過程中,機組的負荷要根據主蒸汽參數進行大幅度的調整。在機組減負荷時,汽輪機三抽壓力也隨負荷減少而下降,如果速度過快,會造成除氧器壓力急劇下降(事故前運行方式為汽輪機三抽直供除氧器),前置泵、給水泵汽化斷流,給水泵軸向竄動增大,動靜部分摩擦(從以往歷次給水泵檢修中均發現平衡盤及推力瓦有不同程度的磨損),液力偶合器過載,工作油溫急劇升高,致使液力偶合器部件損壞。
    (2)鍋爐掉焦滅火時,機組負荷要做大幅度調整,鍋爐汽包水位會引起較大的變化,必須靠頻繁、大幅度調整給水泵的流量來滿足。如果液力偶合器勺管調整幅度過大.液力偶合器轉速、負荷變化過快(具體變化曲線可由圖2看出),將會造成液力偶合器內工作油短時間溫升大,且不能及時將其熱量傳遞給冷油器,致使油溫高,液力偶合器部件損壞。
    (3)給誰泵減流量時,若液力偶合器勺管調整幅度過大,也同樣會造成液力偶合器部件的損壞。因為,給水泵再循環門的自動打開需要一定的時間,勺管調整過快會造成給水泵短時間內流量很小而汽化,發生上述情況。或者因為短時間內給水流量過小,液力偶合器泵輪、渦輪之間滑差過大,工作油溫升高過快而損壞液力偶合器。
    (4)曲線分析:從圖2可以看出勺管調整、給水流量變化在短時間內變化太快,造成液力偶合器部件損壞,如第4章原因分析所述。
5、注意事項
    綜上所述,1號和2號機組兩臺給水泵液力偶合器部件的損壞,雖然原因很多,但最終是因為液力偶合器工作油溫過高,超過其部件鎢金的熔化溫度(130℃)以上所致。根據以上原因分析,提出如下建議:
    (1)夏季期間,氣候炎熱,輔機冷油器水溫較高,應盡可能調整運行方式,降低冷卻水溫(同時應保持冷油器的清潔)以降低給水泵液力偶合器工作油溫減少液力偶合器損壞的幾率。
    (2)鍋爐掉焦滅火的事故處理過程中,在確保安全的前提下,機組減負荷和升員荷盡可能不要太快,避免給水泵汽化而損壞給水泵。
    (3)在保證鍋爐汽包水位的前提下,給水泵液力偶合器勺管調整幅度不要太大(特別是在汽輪機三抽直供除氧器做為除氧器汽源時),轉速變化不能太快,以免造成工作油溫超限或給水泵斷流汽化的現象發生。
(4)完善給水泵液力偶合器工作油溫保護裝置,當工作油升高105℃時報警,工作油溫升高120℃時保護動作切斷給水泵電源,以起到保護經給水泵泵組作用。
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