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給水泵調(diào)速系統(tǒng)故障分析及處理技術(shù)

發(fā)表時間：2023-05-05  閱讀次數(shù)：971

  給水泵調(diào)速系統(tǒng)故障分析及處理技術(shù) 

 爐給水泵一般都帶有調(diào)速裝置，如液力聯(lián)軸器等，作用是根據(jù)機組負荷的變化調(diào)整給水泵的流量，減少節(jié)流損失，從而節(jié)約能源。

    液力聯(lián)軸器調(diào)速給水泵（以下簡稱液調(diào)泵）運行時，應(yīng)能投入自動調(diào)節(jié)，以減少運行人員的操作，其調(diào)速范圍應(yīng)達到25%~100%。但有些液調(diào)泵存在轉(zhuǎn)速變化率大，從而引發(fā)流量大幅度波動，可能導(dǎo)致斷軸事故的發(fā)生。
    某電廠給水泵由前置泵、主給水泵、液力聯(lián)軸器及增速齒輪組成。前置泵由電動機主軸拖動，主給水泵由電動機通過增速齒輪、液力聯(lián)軸器拖動。前置泵型號為QG50080，主給水泵型號為DG480180，液力聯(lián)軸器型號為C046，為上海電力修造廠產(chǎn)品。

    故障情況

    該液調(diào)泵在一次檢修后投運時，發(fā)現(xiàn)給水自動調(diào)節(jié)特性變差。投自動時，存在流量波動大，有時達到80t/h左右，嚴重影響機組的正常運行。為分析這一問題，把正常泵的控制系統(tǒng)切換至故障泵，出現(xiàn)相同的故障問題，由此基本上排除了熱工控制方面的原因。

    給水泵液力聯(lián)軸器的調(diào)節(jié)

    上世紀90年代，液力聯(lián)軸器在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展，解決了定速給水泵的節(jié)流調(diào)節(jié)問題，有效地節(jié)約了廠用電。
    液力聯(lián)軸器的調(diào)節(jié)是通過勺管調(diào)節(jié)渦輪的泄油量來調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)節(jié)流量的目的。流量Q變化與轉(zhuǎn)速n成正比。
    根據(jù)泵的特性曲線，可以作出一條流量的相對值g與勺管的相對角位移L的曲線。

    液調(diào)泵的性能試驗

    為查找故障原因，對該泵進行了特性試驗，采用常規(guī)試驗方法。試驗前校核了相關(guān)表計。
    試驗時，各工況負荷見表1。通過液調(diào)泵提升壓力后的給水盡可能通過流量孔板，以減少試驗誤差。各減溫水盡量少用，并給予相應(yīng)修正。在此基礎(chǔ)上抄錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

    故障分析

    試驗時，手動操作勺管，流量沒有波動，電流穩(wěn)定，平衡壓力正常，說明泵軸不存在竄動現(xiàn)象。電動機工作正常，液力聯(lián)軸器在各負荷點能正常運行。根據(jù)負荷調(diào)節(jié)的需要，每當操作手操器時，流量都發(fā)生了很大的變化，要控制在要求流量下，比較困難（圖2）。勺管行程從61mm變化到71mm時，流量從284t/h變化到430t/h。從圖1看出，整個調(diào)速系統(tǒng)的線性較好但是曲線較陡，開度每變化1%，流量變化11.23t/h給水泵流量的大小，決定于給水泵的轉(zhuǎn)速。泵軸安裝于液力聯(lián)軸器的渦輪上，而渦輪的轉(zhuǎn)速決定于勺管的回油量。如果單位行程內(nèi)的回油變化量過大，將嚴重影響給水泵流量的穩(wěn)定。為此，應(yīng)減小勺管回油量的變化率。

    減小齒條與齒輪傳動比

    液力聯(lián)軸器調(diào)節(jié)時，凸輪帶動齒條上下運動，齒條再帶動齒輪，齒輪繼而帶動扇形齒輪，從而引起勺管開度的變化，調(diào)節(jié)給水流量。勺管的調(diào)節(jié)是通過扇形齒輪轉(zhuǎn)動來帶動的，齒條傳動與扇形齒輪同軸的齒輪。減小齒條與齒輪傳動比，即增大齒輪直徑，延長齒條長度，保證勺管的開足與關(guān)嚴。減小了齒條與齒輪傳動比，即同樣行程的凸輪，扇形齒輪的開度變小，勺管的回油調(diào)節(jié)量變小，從而減小了給水流量的波動。

    處理方式及結(jié)果

    根據(jù)以上分析，采取了相應(yīng)的措施。首先考慮增加凸輪，如果增加凸輪無效，則考慮采用電腦調(diào)節(jié)等措施。增加凸輪的難度相對較小，易于實現(xiàn)，并對凸輪的型線進行了改進。根據(jù)機組正常運行的負荷區(qū)間，考慮在50%負荷以下，凸輪的型線較陡；在50%~100%負荷下，相應(yīng)的型線較為平坦。在低負荷時或開機過程中，由于需要開啟給水泵再循環(huán)閥，水泵也可以維持較高的流量。