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(diào)速給水泵組,容量為100%,該泵組通過液力偶合器變速調(diào)節(jié),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(shù)參數(shù)如下:輸入軸轉(zhuǎn)速2 985 r/min,傳遞功率3 200 kW,調(diào)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(zhuǎn)外殼構(gòu)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(jìn)油量(進(jìn)油控制閥)的同時,移動勺管位置,調(diào)節(jié)出油量,使渦輪轉(zhuǎn)速迅速變化。其聯(lián)合調(diào)節(jié)見圖1。勺管泄放出的油去工作冷油器,經(jīng)冷卻后去進(jìn)油控制閥,再由回油管回入聯(lián)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(jìn)油閥開度,另一方面在進(jìn)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(jìn)油閥同時起到控制進(jìn)、出油量的雙重作用,因而能迅速調(diào)節(jié)工作油量。轉(zhuǎn)動外殼上裝有4個易熔塞,當(dāng)工作油溫達(dá)到130℃時,易熔塞熔化,工作油由此孔排空,工作機械轉(zhuǎn)速迅速下降,使液力偶合器油溫不再繼續(xù)升高,起保護(hù)設(shè)備作用,富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
3、事故經(jīng)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(diào)整液力偶合器勺管開度,液力偶合器輸出轉(zhuǎn)速無變化,啟動備用泵后正常。根據(jù)事發(fā)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(fā)現(xiàn),偶合器泵輪、旋轉(zhuǎn)外殼、渦輪等部件表面顏色變藍(lán),泵輪旋轉(zhuǎn)外殼4只易熔塞全部燒壞,渦輪內(nèi)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(fù)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(diào)整液力偶合器勺管開度液力偶合器輸出轉(zhuǎn)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(shù)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(fā)現(xiàn)損壞部件情況與2號機組甲給水泵相同。7月28日修復(fù)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(nèi)發(fā)生事故,事發(fā)現(xiàn)象以及液力偶合器部件損壞情況也完全相同,并且均發(fā)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(jīng)過分析,我們認(rèn)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(fù)荷要根據(jù)主蒸汽參數(shù)進(jìn)行大幅度的調(diào)整。在機組減負(fù)荷時,汽輪機三抽壓力也隨負(fù)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(fā)現(xiàn)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(fù)荷要做大幅度調(diào)整,鍋爐汽包水位會引起較大的變化,必須靠頻繁、大幅度調(diào)整給水泵的流量來滿足。如果液力偶合器勺管調(diào)整幅度過大.液力偶合器轉(zhuǎn)速、負(fù)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(nèi)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(diào)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(huán)門的自動打開需要一定的時間,勺管調(diào)整過快會造成給水泵短時間內(nèi)流量很小而汽化,發(fā)生上述情況。或者因為短時間內(nèi)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(diào)整、給水流量變化在短時間內(nèi)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(jù)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(yīng)盡可能調(diào)整運行方式,降低冷卻水溫(同時應(yīng)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(fù)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(diào)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(zhuǎn)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(xiàn)象發(fā)生。
(4)完善給水泵液力偶合器工作油溫保護(hù)裝置,當(dāng)工作油升高105℃時報警,工作油溫升高120℃時保護(hù)動作切斷給水泵電源,以起到保護(hù)經(jīng)給水泵泵組作用。
富通新能源不但銷售生物質(zhì)鍋爐,而且還大量銷售木屑顆粒機壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。