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分析融安电站中磁翻板液位计的缺陷计并对其改正

编辑: 来源: 发布日期:2019-12-28
    摘要:融安电站机组因稀油站低压油泵问题引起事故停机,分析判断单台低压油泵流量无法满足实际轴承润滑油量是主要原因。本文通过多种方案的选择,zui终通过调整组合轴承进油量,控制瓦温在标准范围内,实现了稀油站低压油泵一主一备的正常运行方式。

    引言
    融安电站厂址在浮石水电厂上游 0.2km,安装 1 台灯泡贯流式机组,装机容量 18MW,公称水头 7.5m,于2015 年 7 月 26 日投产。

    1 稀油站结构
    稀油站由低压供油系统与高压供油系统组成。高、低压供油系统均直接由稀油站油箱提供油源。低压系统工作压力为 0.4 ~ 0.63MPa, 高压系统zui高压力 为32MPa。稀油站主要由主油箱、低压双筒网式过滤器、高压过滤器(2 个)、低压油泵(2 台)、高压油泵(2 台)、辅助加热器、管式油冷器(2 组)等组成。油站为整体式,与高位油箱组成轴承润滑系统。

    2 缺陷情况及处理
    2015 年 8 月 10 日 17:50 机组在运行过程中“机组高位油箱事故低油位动作”事故停机。现场检查发现机组高位油箱油位为 60mm,低于下限值 90mm。进一步检查发现,稀油站 2# 低压油泵空转,没有打油,振动、声音较大。18:18 维护人员对 2# 低压油泵进行了抢修拆解。发现油泵从动螺杆与衬套间隙过大,达 1cm 以上,衬套磨损严重(见图 1)。油泵损坏,无法打油。
 
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    2015 年 9 月 23 日运行过程中,02:15 因“机组高位油箱低油位动作”停机。现场拆解稀油站 1# 低压油泵,发现油泵与底座 2 颗连接螺栓脱落、出油管松脱、底座螺孔拉崩、螺孔周围多处裂纹、缓冲垫破损等诸多问题。造成油泵无法供油,引起停机。如图 2 所示。
 
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    3 原因分析
    低压油泵产品质量和油泵组装质量缺陷是事故停机的直接原因,机组投产阶段未实现 2 台循环油泵主备运行方式是事故停机的主要原因。

    在正常运行方式下,单台油泵应满足系统用油量,主泵连续工作,备用泵不工作。当高位油箱油位下降到一定位置时,通过高位油箱上的磁翻板液位计液位开关,由辅机油控柜 PLC 控制实现起停并报警。但机组投产调试阶段实际低压油泵运行状态为:主泵持续不间断运行,备用泵间歇运行(10min 启动一次),即实际上 2 台泵均为主泵作用,没有实现备用泵的功能。

    因此,只要任何一台油泵发生故障,就会造成高位油箱低油位事故停机。

    4 后续处理过程和处理方案的确定
    事件发生后,制造厂马上提供了 2 台同型号的循环油泵,除更换了一台损坏的油泵外,另一台作为应急备品。

    电厂利用停机的机会,对稀油站运行参数进行了试验检测。单台油泵公称流量为 650L/min,现场实测流量为 630L/min。组合轴承供油调节阀采用的是与油管直径同规格的 DN100 的截止阀,该阀门已经接近全关开度,水导和组合轴承现状实际用油量为 672L/min,2 台油冷却器同时投入的情况下,组合轴承正向推力瓦温 40℃。主机制造厂联合稀油站制造厂以及油泵厂家几次到现场研究解决方案。

    (1)方案一:更换大流量低压油泵
    通过查阅设备资料,发现稀油站循环油泵公称流量低于制造厂提供的技术参数,因此首先考虑选用公称流量更大的油泵进行更换。油泵厂家工程师到现场测量油箱尺寸,筛选了各种油泵,均无法在现有的油箱上进行布置。

    (2)方案二:增加一小油箱,与现有稀油站并联运行无法单纯更换大流量低压油泵后,主机制造厂提出在现有稀油站的旁边增设一小油箱,布置 2 台 210L/min的油泵,与现有稀油站并联运行。

    由于增加小油箱的方案占用空间,同时增加了系统的复杂性,降低了系统的可靠性,我方对此方案不予认同。

    (3)方案三:整体更换稀油站
    2016 年初主机制造厂又提出整体更换稀油站方案。满足空间位置及现有功能不变的情况下,将高、低位油箱尺寸加大,布置 2 台 850L/min 的低压油泵,同时将油冷的冷却面积从 40m2 提高到 70m2。后东电企业考虑到成本投入大,取消了此方案。

    (4)方案四:调整组合轴承润滑油量经过主机制造厂设计部计算复核,认为现有油泵有可能满足冷却要求。经过与电厂沟通,联合制定了减少组合轴承用油量的试验方案。主要措施为:在组合轴承供油管调节阀后组合轴承前增加一压力表,用于监视组合轴承供油压力。机组在满负荷运行条件下,分阶段逐步调整节流阀减少供油量,监视记录组合轴承供油压力和组合轴承温度,直到单台油泵满足用油量略有余量、备用泵处于备用状态下,正向推力瓦zui高温度控制 55℃以内。zui后恢复单冷却器运行和环境温度zui高条件下检验轴承温度。

    调整试验记录见下表。
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    试验取得的关键结果:机组带满负荷、稀油站双冷却器条件下推力瓦zui高温度为 48.21℃;机组带满负荷、稀油站单冷却器条件下推力瓦zui高温度为 50.08℃。7 月 6 ~ 12 日,冷却水温度上升 3℃,瓦温相应上升 3℃。

    5 结论和存在的问题
    通过调整组合轴承供油管调节阀,在环境温度zui高月份和单冷却器工作条件下,机组满负荷时的推力轴承zui高温度为 50.08℃,满足合同要求和国家相关规范要求,实现了低压油泵一主一备运行方式,满足机组安全运行要求。

    截止阀密封圈在高速油流的冲刷下容易损坏,并导致流量的增大,故后续应将截止阀更换为节流阀用于流量调整。

    6 结束语
    融安水电站机组冷却系统问题在投产一年后才得到解决,反映出以下问题:

    1)主机制造厂对辅机协作厂为控制成本降低设备参数没有进行有效控制,安装调试阶段又没有委派有经验的工程师引导调试,直到发生油泵损坏造成事故停机后,才发现稀油站主备油泵和 2 台冷却器一直处于同时运行的不正常运行方式。

    2)系统设计上,高低位油箱液位计未设置模拟量传感器,不便于现场试验和今后油系统的运行状态的监测。更重要的是,水导轴承和组合轴承供油管(调节阀后)未设置压力监视仪表以及未选用可靠的带模拟量显示的流量传感器,造成安装调试和运行后无监测手段调整轴承供油流量。这也是未马上采取减少用油量恢复主备用泵正常运行方式的技术原因。

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