何冠樂

(中國神華能源股份有限公司國華惠州熱電分公司,廣東惠州 516082)

電動給水泵液力耦合器油溫過高的問題分析及處理措施

何冠樂

(中國神華能源股份有限公司國華惠州熱電分公司,廣東惠州 516082)

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展,在電氣工程領域也取得了相當優(yōu)異的成績,作為現代科技的主要學科之一,對電氣領域電動給水泵液力耦合器的研究也顯得更加具有實際意義,其作為電氣領域的新興器械,被廣泛應用于工業(yè)供水過程當中,并且在我國國民經濟發(fā)展的過程中也發(fā)揮著越來越重要的作用,對于電動給水耦合器進行技術革新和改造,在一定程度上可以滿足人們生產及生活過程中的需求。本文通過對電動給水泵液力耦合器油溫過高的問題進行分析研究,并相應提出了改進措施,以期對電動給水泵液力耦合器的應用發(fā)展提供相應的幫助。

電動給水泵液力耦合器 油溫過高 問題 措施

在發(fā)電企業(yè)中,勺管是液力偶合器的一部分,是用于在電廠電動給水泵上的,主要作用是通過改變勺管位置是液力偶合器中的油充滿度變化而使最終的輸出力矩產生相應變化。液力偶合器由于結構較復雜,大部分都采用回油調節(jié),通過勺管的開度來實現回油量多少的調整,主要通過勺管的進出來進行的,靠近邊緣的油壓高,而中心位置的油壓低,從而來改變回油量的大小,實現輸出功率的改變。電動給水泵勺管開度是通過伺服電磁閥D/P轉換控制信號控制雙作用液壓油缸的進、排油量的多少來實現,如果電動給水泵液力耦合器油溫過高就會導致電動給水泵勺管控制器輸出指令送至伺服電磁閥信號出現故障情況,給水泵勺管會恢復初始設定位置(啟動零轉速,不帶出力),造成給水泵失速,開度減小,給水泵出力回零,直接影響機組給水控制,給水量不足,從而誘發(fā)汽包水位低觸發(fā)鍋爐主燃料跳閘動作,機組跳閘。因此本領域技術人員需要對電動給水泵勺管增加保位功能。

1 項目簡介

發(fā)電企業(yè)中電動給水泵勺管就地控制柜PLC輸出指令送至4/3(3位4通)伺服閥信號故障情況下,給水泵勺管會恢復初始設定位置(啟動零轉速,不帶出力),造成給水泵失速,給水泵出力回零,直接影響機組給水控制,給水量不足,從而誘發(fā)汽包水位低觸發(fā)鍋爐MFT動作,機組跳閘。電動給水泵勺管控制回路通過增加4/2(2位4通)保位電磁閥隔斷控制油與液壓缸油循環(huán)可以實現在控制電源失去、DCS遠方控制信號失去等異常情況下的保位功能,為故障處理和機組穩(wěn)定運行爭取了處理時間,但電動給水泵勺管就地控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號故障情況下,仍會出現給水泵失速,危及機組安全運行[1]。

本項目就是解決由于電動給水泵耦合器由于油溫過高而導致的電動給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號故障情況下給水泵勺管會恢復初始設定位置的問題,維持故障前一刻勺管位置,并觸發(fā)故障報警通知運行人員組織故障處理,從而提高了給水系統運行可靠性以及機組穩(wěn)定性。

圖1

2 主要技術特點

(1)使用同類型電動給水泵發(fā)電企業(yè)中給水泵勺管在控制電源失去、位置反饋信號出現故障的情況能實現保位功能,但缺少在就地控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號故障情況下的保位功能,在己增加4/2保位電磁閥的前提下,不需要增加其它硬件設備,對監(jiān)視回路加以完善,利用EM23模塊轉速備用通道對PLC出輸指令進行監(jiān)視,在4－20mA指令信號故障時,通過對電流的門檻值進行判斷,以判斷結果聯鎖觸發(fā)保位電磁閥動作,實現給水泵勺管保持當前位置不變。

(2)在電動給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至3/4伺服閥信號故障情況下,能維持故障前一刻勺管位置,利用保位電磁閥繼電器開關量信號送DCS系統,觸發(fā)故障報警通知運行人員組織故障處理,從而提高了給水系統運行可靠性以及機組穩(wěn)定性[2]。

3 電動給水泵液力耦合器油溫過高的問題分析

電動給水泵實現調速功能,是通過勺管的伸縮來控制工作腔內的工作油的多少來實現,而勺管的伸縮運動是通過伺服電磁閥控制雙作用液壓油缸的進油量、排油量的多少來實現。電動給水泵控制器向伺服電磁閥發(fā)出控制指令信號(每一個指令信號都有電流值,而這些電流值都有一個電流門檻值,例如4-20mA),來調整勺管的位置,該控制指令信號的電流值是處在電流門檻值4-20mA之間的任意一個值,該值對應勺管的位置,即:如果控制指令信號的電流值是4mA,則對應勺管的位置為0%,勺管會深入工作腔的底部(0%的位置),工作腔內的工作油最少,此時給水泵的運轉速度最?。蝗绻刂浦噶钚盘柕碾娏髦凳?0mA,則對應勺管的位置為100%,勺管會移出工作腔(100%的位置),工作腔內的工作油最多,此時給水泵的運轉速度最大。如果電動給水泵液力耦合器油溫過高就會導致電動給水泵控制器輸出指令送至伺服電磁閥信號出現故障,將無法維持液壓缸控制油進、排油循環(huán),進而無法維持勺管的位置,就會造成給水泵失速[3]。

4 電動給水泵液力耦合器油溫過高的問題處理措施

4.1 實際情況介紹

通過增加24VDC電源模塊、繼電器、信號隔離器、4/2(2位4通)保位電磁閥隔斷控制油與液壓缸油循環(huán),給水泵勺管在正常運行中出現異常如:控制電源失去、勺管位置反饋信號故障、給水泵PLC指令信號故障等情況下,給水泵勺管將維持故障前一刻勺管位置,并觸發(fā)故障報警通知運行人員組織故障處理。經過實際試驗,給水泵勺管出現保位后,能維持勺管位置變化小于5%達24小時以上。

4.2 主要應用技術內容

(1)原給水泵勺管控制柜只有一路電源回路,無法實現電源冗余配置,電源回路中增加一路電源模塊以及隔離裝置實現電源冗余切換。

(2)電動給水泵勺管開度通過控制液壓進油量多少來實現,進油量則通過4/3伺服閥D/P轉換控制信號來實現,原給水泵勺管在位置反饋信號出現故障、電源失去的異常情況下,就地PLC會輸出0%指令到4/3伺服閥,導致勺管自動關閉,給水泵出力歸零?？刂苹芈分性黾右粋€信號隔離器N3對位置反饋信號進行監(jiān)控,油路上增加4/2保位電磁閥,當位置反饋信號出現故障或電源失去時,激活4/2保位電磁閥隔斷控制油與液壓缸油循環(huán),勺管維持故障前一刻位置不變。

(3)經過上述改造后,給水泵只能實現其他電廠所具有的異常保位功能,但當電動給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥信號故障,將無法維持液壓缸控制油進、排油的平衡,造成給水泵失速,利用現有PLC控制系統轉速信號備用通道監(jiān)測就地PLC至就地4/3伺服閥指令信號,通過判斷是否故障聯鎖觸發(fā)4/2保位電磁閥動作,實現勺管保位功能。

為能有效監(jiān)視電動給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至4/3伺服閥指令信號品質,間接通過監(jiān)測給水泵勺管4/3伺服閥運行狀態(tài)實現,利用PLC模擬量模塊監(jiān)測勺管位置反饋裝置及4/3伺服閥運行狀態(tài),判斷其是否故障后,聯鎖觸發(fā)4/2保位電磁閥動作來實現勺管保位功能,該方案原理圖如圖1。

5 優(yōu)點和積極效果

(1)在己增加4/2保位電磁閥的前提下,不需要增加其它硬件設備,只要對監(jiān)視回路加以完善,利用EM23模塊轉速備用通道對PLC出輸指令進行監(jiān)視,在4－20mA指令信號故障時,通過對電流的門檻值進行判斷,以判斷結果聯鎖觸發(fā)保位電磁閥動作,實現給水泵勺管保持當前位置不變。

(2)在電動給水泵勺管就地PLC控制柜PLC輸出指令送至3/4伺服閥信號故障情況下,能維持故障前一刻勺管位置,并觸發(fā)故障報警通知運行人員組織故障處理,從而提高了給水系統運行可靠性以及機組穩(wěn)定性。

(3)進行該項技術改造幾乎沒增加改造成本,實施工序簡單,可操作性強,推廣方便。

6 結語

我司為2臺330MW供熱機組,承擔者大亞灣石化區(qū)供熱及向電網供電的任務,機組的穩(wěn)定運行是實現社會效益的最好體現。通過對給水泵勺管進行改造為我司機組穩(wěn)定運行提供了保障,實現了向大亞灣石化區(qū)穩(wěn)定供熱及發(fā)電。不僅如此,近些年來,我國在電氣工程領域取得了相當大的發(fā)展,并且伴隨著科學技術的逐漸提升,電動給水泵液力耦合器逐漸的被改進和技術革新,在很大程度上促進了我國經濟的增長,在水利工程中引進先進的電動給水泵液力耦合器改進技術,能夠將生產效率大大提高。正是由于電動給水泵液力耦合器改進的重要性,使得我國水利企業(yè)將這項技術編入了重點研究項目之中,這就使得在水利工程方面,一批又一批的新技術被不斷的注入,為水利工程的發(fā)展,打下了良好的基礎。

[1]吳仁榮等.泵用水潤滑軸承的研發(fā)和應用[J].水泵技術,2012(1).

[2]關醒凡.現代泵理論與設計[J].中國宇航出版社,2012(6).

[3]劉立,馬立山.流體力學,泵與風機[J].中國電力出版社,2011(2).