火电机组辅机备用油泵不出力原因分析及处理措施

李新友，史振宇

(河北国华沧东发电有限责任公司，河北 沧州 061003)

1 概述

河北国华沧东发电有限责任公司(简称“沧东电厂”)一期工程为2台600 MW机组，二期工程为2台660 MW机组，两期工程分别于2006年和2009年投产，运行以来，备用辅助油泵多次发生不出力情况，直接威胁机组安全运行。沧东电厂4台机组辅机采用润滑油泵，重要润滑油泵设置为2台，其中1台工作1台备用，工作油泵由于跳闸或泵出力不足，导致油压低时备用油泵自动投入，以避免由于油压润滑油泵问题导致辅机停运，进而引起机组运行异常或非计划停运。其制粉系统磨煤机润滑油站有2台螺杆泵，正常运行时一台运行一台备用，在日常使用过程中经常发生在油泵切换操作时备用油泵不出力或出力慢的现象，这样每次切换都需要检修人员提前进行油泵注油工作，增加了检修人员的工作量。2009年利用2号锅炉停机检修的机会进行磨煤机油站切换试验，模拟主油泵跳闸备用油泵自动投入，测得的油泵切换数据见表1。

表1 油泵切换数据

磨煤机运行油泵PⅠ值(≤0.09 MPa)触发情况PⅡ值(≤0.07 MPa)触发情况PⅡ值延迟时间/s211号泵触发触发4.315221号泵触发触发3.637231号泵触发触发9.297241号泵触发触发3.991251号泵触发触发4.437261号泵触发触发2.778

由表1可知，当磨煤机油站供油压力≤0.09 MPa时触发PⅠ值；当供油压力≤0.07 MPa时触发PⅡ值,同时延迟3 s后跳磨煤机。油泵触发PⅡ值在2.778～9.297 s，除26号磨煤机的1号泵外，其余都会触发磨煤机跳闸保护，不能满足实际生产的需要。

2 故障原因分析

磨煤机润滑油泵为三螺杆泵，其主要结构为泵壳、主动螺杆、从动螺杆、衬套、轴承和机封，主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆在泵缸内按每个导程形成为一个密封腔。当主动螺杆转动时，带动与其啮合的从动螺杆一起转动，吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大，压力降低。液体在压差作用下进入啮合空间容积，当容积增至最大而形成一个密封腔时，液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动，直至从密封腔的一端排出。三螺杆泵是螺杆式容积泵，本身有自吸功能，对备用油泵出现不出力现象进行分析，认为与油泵布局有关，油泵布局示意见图1。

图1 油泵布局示意

备用油泵为高位布局，长期不使用时，泵内的润滑油在重力作用下回到油箱，这样使得泵体内螺杆和螺杆之间出现无油或少油现象。启动油泵时，需要先将管道内的空气排出后才能吸油，螺杆与螺杆之间接近“干磨”现象，入口腔处形成低压区，建立缓慢且不易保持，最终导致该泵吸油困难，发生不打油或油压建立缓慢现象。经试验，对不打油的油泵进行灌油后立即启动，能立刻建立油压。综上所述，备用泵长期停运后，泵内润滑油流失是造成隐患的根本原因。

3 故障处理方案

3.1 方案一

主要思路是采用在运行的油泵出口管上引1根直径为10 mm的联络管到备用油泵本体上，这样在运行时总有一小部分油回到备用泵本体内，保证备用油泵泵体内总有润滑油，同时在联络管上加装手动联络门，以达到提高系统稳定性的目的。按照该方案改造后油泵结构见图2。

图2 改造方案一油泵结构示意

3.2 方案二

在每个油泵的入口管处加U型弯，停泵时，由于U形弯的作用，一部分润滑油封存在U型弯与泵体之间的管路中，保证备用油泵泵体内总有润滑油。2个油泵改完后均有高度为200 mm左右的管道用于存油，避免备用泵体内润滑油向下流失。按照该方案改造后的结构示意见图3。

图3 改造方案二油泵结构示意

4 处理效果

方案一在2010年1台600 MW机组的磨煤机 润滑油泵上进行了改造，1个月后对备用油泵进行试验，备用油泵能够达到迅速建立油压的目的，但带来一定副作用，主要表现在：

a. 运行油泵总有一小部分油流回到备用油泵并回到油箱，相当于降低了运行油泵的效率，这部分油流对于运行油泵来讲是无用功。

b. 每次油泵切换后，都需要运行人员对2个联络门进行“开”、“关”操作，增加了工作量。

c. 主油泵出口连管的润滑油压力造成备用油泵在备用时出现“反转”现象。虽然通过调整联络门的开度大小可以避免备用泵“反转”，但由于主油泵供油压力总是在不断变化，需要联络门频繁人工调整开关大小。

方案二在2011年1台660 MW机组的6台磨煤机润滑油泵上进行了改造，分别在改造后和改造后运行1个月时进行了备用油泵切换试验，试验数据见表2。

表2 备用泵切换试验数据

日期运行油泵PⅠ值触发情况PⅡ值触发情况PⅡ值延迟时间/s2011-03-072号泵触发未触发02011-03-141号泵触发未触发02011-04-191号泵触发触发0.8092011-04-192号泵触发触发0.907

通过试验证明方案二效果良好，且无其它不良影响，PⅡ值触发值≤3 s，满足磨煤机不跳闸条件，彻底解决了油站备用油泵长时间备用后存在不出力或建立油压缓慢现象，避免了由于备用油泵出力不及时造成磨煤机跳闸的安全隐患。

5 结束语

对油泵入口管道进行改造，能够

有效解决备用油泵失效造成主要辅机设备跳闸退备故障的发生，提高了设备运行的安全稳定性。在每个油泵入口处加装U形弯的处理方案投资小，现场施工难度低，对周围设备的整体布局无影响，适合在其它有同种现象的辅机油泵上推广应用。沧东电厂在2012年2月小修期间，对2台锅炉12台磨煤机油站进行了改造，效果良好。同时针对引风机润滑油泵类似问题进行了改造，解决了备用润滑油泵长时间备用后的不出力问题。