何冠乐

(中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司,广东惠州 516082)

电动给水泵液力耦合器油温过高的问题分析及处理措施

何冠乐

(中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司,广东惠州 516082)

随着我国科学技术的不断发展,在电气工程领域也取得了相当优异的成绩,作为现代科技的主要学科之一,对电气领域电动给水泵液力耦合器的研究也显得更加具有实际意义,其作为电气领域的新兴器械,被广泛应用于工业供水过程当中,并且在我国国民经济发展的过程中也发挥着越来越重要的作用,对于电动给水耦合器进行技术革新和改造,在一定程度上可以满足人们生产及生活过程中的需求。本文通过对电动给水泵液力耦合器油温过高的问题进行分析研究,并相应提出了改进措施,以期对电动给水泵液力耦合器的应用发展提供相应的帮助。

电动给水泵液力耦合器 油温过高 问题 措施

在发电企业中,勺管是液力偶合器的一部分,是用于在电厂电动给水泵上的,主要作用是通过改变勺管位置是液力偶合器中的油充满度变化而使最终的输出力矩产生相应变化。液力偶合器由于结构较复杂,大部分都采用回油调节,通过勺管的开度来实现回油量多少的调整,主要通过勺管的进出来进行的,靠近边缘的油压高,而中心位置的油压低,从而来改变回油量的大小,实现输出功率的改变。电动给水泵勺管开度是通过伺服电磁阀D/P转换控制信号控制双作用液压油缸的进、排油量的多少来实现,如果电动给水泵液力耦合器油温过高就会导致电动给水泵勺管控制器输出指令送至伺服电磁阀信号出现故障情况,给水泵勺管会恢复初始设定位置(启动零转速,不带出力),造成给水泵失速,开度减小,给水泵出力回零,直接影响机组给水控制,给水量不足,从而诱发汽包水位低触发锅炉主燃料跳闸动作,机组跳闸。因此本领域技术人员需要对电动给水泵勺管增加保位功能。

1 项目简介

发电企业中电动给水泵勺管就地控制柜PLC输出指令送至4/3(3位4通)伺服阀信号故障情况下,给水泵勺管会恢复初始设定位置(启动零转速,不带出力),造成给水泵失速,给水泵出力回零,直接影响机组给水控制,给水量不足,从而诱发汽包水位低触发锅炉MFT动作,机组跳闸。电动给水泵勺管控制回路通过增加4/2(2位4通)保位电磁阀隔断控制油与液压缸油循环可以实现在控制电源失去、DCS远方控制信号失去等异常情况下的保位功能,为故障处理和机组稳定运行争取了处理时间,但电动给水泵勺管就地控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀信号故障情况下,仍会出现给水泵失速,危及机组安全运行[1]。

本项目就是解决由于电动给水泵耦合器由于油温过高而导致的电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀信号故障情况下给水泵勺管会恢复初始设定位置的问题,维持故障前一刻勺管位置,并触发故障报警通知运行人员组织故障处理,从而提高了给水系统运行可靠性以及机组稳定性。

图1

2 主要技术特点

(1)使用同类型电动给水泵发电企业中给水泵勺管在控制电源失去、位置反馈信号出现故障的情况能实现保位功能,但缺少在就地控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀信号故障情况下的保位功能,在己增加4/2保位电磁阀的前提下,不需要增加其它硬件设备,对监视回路加以完善,利用EM23模块转速备用通道对PLC出输指令进行监视,在4－20mA指令信号故障时,通过对电流的门槛值进行判断,以判断结果联锁触发保位电磁阀动作,实现给水泵勺管保持当前位置不变。

(2)在电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至3/4伺服阀信号故障情况下,能维持故障前一刻勺管位置,利用保位电磁阀继电器开关量信号送DCS系统,触发故障报警通知运行人员组织故障处理,从而提高了给水系统运行可靠性以及机组稳定性[2]。

3 电动给水泵液力耦合器油温过高的问题分析

电动给水泵实现调速功能,是通过勺管的伸缩来控制工作腔内的工作油的多少来实现,而勺管的伸缩运动是通过伺服电磁阀控制双作用液压油缸的进油量、排油量的多少来实现。电动给水泵控制器向伺服电磁阀发出控制指令信号(每一个指令信号都有电流值,而这些电流值都有一个电流门槛值,例如4-20mA),来调整勺管的位置,该控制指令信号的电流值是处在电流门槛值4-20mA之间的任意一个值,该值对应勺管的位置,即:如果控制指令信号的电流值是4mA,则对应勺管的位置为0%,勺管会深入工作腔的底部(0%的位置),工作腔内的工作油最少,此时给水泵的运转速度最小；如果控制指令信号的电流值是20mA,则对应勺管的位置为100%,勺管会移出工作腔(100%的位置),工作腔内的工作油最多,此时给水泵的运转速度最大。如果电动给水泵液力耦合器油温过高就会导致电动给水泵控制器输出指令送至伺服电磁阀信号出现故障,将无法维持液压缸控制油进、排油循环,进而无法维持勺管的位置,就会造成给水泵失速[3]。

4 电动给水泵液力耦合器油温过高的问题处理措施

4.1 实际情况介绍

通过增加24VDC电源模块、继电器、信号隔离器、4/2(2位4通)保位电磁阀隔断控制油与液压缸油循环,给水泵勺管在正常运行中出现异常如:控制电源失去、勺管位置反馈信号故障、给水泵PLC指令信号故障等情况下,给水泵勺管将维持故障前一刻勺管位置,并触发故障报警通知运行人员组织故障处理。经过实际试验,给水泵勺管出现保位后,能维持勺管位置变化小于5%达24小时以上。

4.2 主要应用技术内容

(1)原给水泵勺管控制柜只有一路电源回路,无法实现电源冗余配置,电源回路中增加一路电源模块以及隔离装置实现电源冗余切换。

(2)电动给水泵勺管开度通过控制液压进油量多少来实现,进油量则通过4/3伺服阀D/P转换控制信号来实现,原给水泵勺管在位置反馈信号出现故障、电源失去的异常情况下,就地PLC会输出0%指令到4/3伺服阀,导致勺管自动关闭,给水泵出力归零。控制回路中增加一个信号隔离器N3对位置反馈信号进行监控,油路上增加4/2保位电磁阀,当位置反馈信号出现故障或电源失去时,激活4/2保位电磁阀隔断控制油与液压缸油循环,勺管维持故障前一刻位置不变。

(3)经过上述改造后,给水泵只能实现其他电厂所具有的异常保位功能,但当电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀信号故障,将无法维持液压缸控制油进、排油的平衡,造成给水泵失速,利用现有PLC控制系统转速信号备用通道监测就地PLC至就地4/3伺服阀指令信号,通过判断是否故障联锁触发4/2保位电磁阀动作,实现勺管保位功能。

为能有效监视电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀指令信号品质,间接通过监测给水泵勺管4/3伺服阀运行状态实现,利用PLC模拟量模块监测勺管位置反馈装置及4/3伺服阀运行状态,判断其是否故障后,联锁触发4/2保位电磁阀动作来实现勺管保位功能,该方案原理图如图1。

5 优点和积极效果

(1)在己增加4/2保位电磁阀的前提下,不需要增加其它硬件设备,只要对监视回路加以完善,利用EM23模块转速备用通道对PLC出输指令进行监视,在4－20mA指令信号故障时,通过对电流的门槛值进行判断,以判断结果联锁触发保位电磁阀动作,实现给水泵勺管保持当前位置不变。

(2)在电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至3/4伺服阀信号故障情况下,能维持故障前一刻勺管位置,并触发故障报警通知运行人员组织故障处理,从而提高了给水系统运行可靠性以及机组稳定性。

(3)进行该项技术改造几乎没增加改造成本,实施工序简单,可操作性强,推广方便。

6 结语

我司为2台330MW供热机组,承担者大亚湾石化区供热及向电网供电的任务,机组的稳定运行是实现社会效益的最好体现。通过对给水泵勺管进行改造为我司机组稳定运行提供了保障,实现了向大亚湾石化区稳定供热及发电。不仅如此,近些年来,我国在电气工程领域取得了相当大的发展,并且伴随着科学技术的逐渐提升,电动给水泵液力耦合器逐渐的被改进和技术革新,在很大程度上促进了我国经济的增长,在水利工程中引进先进的电动给水泵液力耦合器改进技术,能够将生产效率大大提高。正是由于电动给水泵液力耦合器改进的重要性,使得我国水利企业将这项技术编入了重点研究项目之中,这就使得在水利工程方面,一批又一批的新技术被不断的注入,为水利工程的发展,打下了良好的基础。

[1]吴仁荣等.泵用水润滑轴承的研发和应用[J].水泵技术,2012(1).

[2]关醒凡.现代泵理论与设计[J].中国宇航出版社,2012(6).

[3]刘立,马立山.流体力学,泵与风机[J].中国电力出版社,2011(2).