沙角B電廠是2x350MW火力發(fā)電廠,分別于1987年、1988年投入商業(yè)運(yùn)行。 每臺(tái)機(jī)組配置三臺(tái)電動(dòng)給水泵，給水泵的轉(zhuǎn)速由液力偶合器進(jìn)行無級變速。單臺(tái)給水泵額定流量580T/H，額定負(fù)荷時(shí)兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。在1992年2月，U2 B 給水泵出現(xiàn)工作油壓力及給水流量大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致給水泵跳閘。兩臺(tái)機(jī)組的其它給水泵也相繼出現(xiàn)過類似問題，工作油壓力波動(dòng)成為威脅機(jī)組安全運(yùn)行的重要因素。十多年來，經(jīng)過不斷努力摸索，了解了許多導(dǎo)致油壓波動(dòng)的原因及解決辦法，但仍未能徹底解決問題。在2004年，機(jī)械維修部積極探討解決措施：對 給水泵偶合器油系統(tǒng)進(jìn)行排氣方面的改進(jìn)、工作油的型號(hào)改進(jìn)，這兩項(xiàng)措施對于解決給水泵油壓波動(dòng)均有良好的效果。
一、給水泵液力油壓力波動(dòng)的情況
沙角B電廠兩臺(tái)機(jī)組的六臺(tái)電動(dòng)給水泵液力偶合器都是GCH103型，工作油壓力在1.1~1.4kg/cm2之間。工作油的作用是傳遞扭矩，當(dāng)偶合器里的油量大時(shí)，能傳遞較大的扭矩，給水泵的轉(zhuǎn)速較高；當(dāng)偶合器里的油量減小時(shí)，則給水泵的速度降低，以此來適應(yīng)不同負(fù)荷對鍋爐給水流量的不同要求。
偶合器里的油量由勺管的位置來控制，當(dāng)勺管移動(dòng)時(shí)，偶合器的進(jìn)油量及回油量發(fā)生變化，給水泵轉(zhuǎn)速也會(huì)相應(yīng)變化。為達(dá)到平穩(wěn)控制給水泵速度的目的，要求工作油壓力始終保持穩(wěn)定，偶合器內(nèi)的進(jìn)油量和出油量不發(fā)生突變。
當(dāng)工作油壓力大幅度波動(dòng)，油壓力突然降低時(shí)，偶合器的進(jìn)油量突然減少，會(huì)導(dǎo)致其傳遞扭矩的能力大幅度降低，給水量也隨之大幅度減少。當(dāng)油壓力回升時(shí)，偶合器的油量會(huì)突然增大，傳遞扭矩的能力大幅度提高，給水量也隨之突然上升。嚴(yán)重時(shí)，油壓力突然降至接近零，然后回升至正常值。給水流量大幅度降低，然后突然上升，有時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出周期性的變化。這種大幅度的波動(dòng)現(xiàn)象，極容易導(dǎo)致給水泵跳閘，威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。
二、工作油壓波動(dòng)原因分析及處理對策
工作油壓力波動(dòng)的原因主要有：油箱中氣泡較多、油流量控制閥參數(shù)發(fā)生變化、勺管的尖端部分穿孔、油泵葉輪松動(dòng)或間隙變化、液力偶合器的易熔環(huán)（密封環(huán)）間隙過大或熔化等。
1. 油箱中氣泡較多。工作油的放氣性降低后，油箱中的氣泡增多。從偶合器主油泵結(jié)構(gòu)上來看，工作油泵是離心式的，葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使油甩向四周，在工作油泵的葉輪部分充滿氣泡，使工作油泵的出口壓力突然大幅度降低。隨著油箱內(nèi)氣泡的逐漸消失，工作油泵葉輪部分的氣泡逐漸向上排出后，工作油壓力立即上升并恢復(fù)正常。汕頭電廠給水泵偶合器也是EBARA公司生產(chǎn)的，型號(hào)為GCH104，其工作油泵是齒輪式的，在運(yùn)行中就從沒出現(xiàn)過油壓波動(dòng)。沙角B電廠給水泵工作油壓波動(dòng)是結(jié)構(gòu)性的，很難徹底消除該缺陷。
2. 油流量控制閥參數(shù)發(fā)生變化。給水泵的速度是通過勺管的移動(dòng)、進(jìn)而控制偶合器內(nèi)的油量及進(jìn)、出油量來實(shí)現(xiàn)，屬于進(jìn)出口調(diào)速型液力偶合器。當(dāng)控制參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，偶合器的進(jìn)、出油量不平衡，也可能引起工作油壓力波動(dòng)。
3. 勺管的尖端部分出現(xiàn)穿孔時(shí)，使油的循環(huán)量減少，也會(huì)使空氣容易停留在葉輪部分，當(dāng)工作油泵內(nèi)充滿氣泡時(shí)，易造成油壓波動(dòng)。
4. 葉輪松動(dòng)或間隙變化。由于工作油泵的銷鍵磨損，引起葉輪松動(dòng)，或葉輪間隙減少或增大，導(dǎo)致工作油泵的性能降低，油中的空氣很容易停留在葉輪部分，造成油壓波動(dòng)的情況。
針對工作油壓力波動(dòng)的缺陷，以往主要的處理對策有：
1．換油或添加消泡劑
按照液力偶合器廠家的要求，工作油更換的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)為給水泵運(yùn)行時(shí)間達(dá)8000小時(shí)。這時(shí)需更換偶合器里的全部油或按工作油供應(yīng)廠家的建議添加相應(yīng)的消泡劑，給水泵投入運(yùn)行后，工作油壓力不再波動(dòng)。這說明消泡劑能有效地消除油中的氣泡，使工作油泵運(yùn)行正常。但一般運(yùn)行一個(gè)月后，油壓波動(dòng)的現(xiàn)象會(huì)再次出現(xiàn)。在1993、1994年間，我們頻繁、被動(dòng)地?fù)Q油及添加消泡劑。由于不能徹底解決問題，1995年后，我廠放棄了添加消泡劑的措施。
2．檢查勺管及其附件。勺管“U”形窗口穿孔是比較常見的缺陷，如1996年6月，U2 A給水泵油壓及給水流量大幅度波動(dòng)，檢查勺管發(fā)現(xiàn)，“U”形窗口已穿孔、“U”形窗口端部外側(cè)嚴(yán)重磨損。更換勺管后，給水泵運(yùn)行正常。
3．檢查及調(diào)整葉輪間隙
將工作油泵解體后，檢查葉輪狀況，測量及調(diào)整葉輪間隙。廠家的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為:葉輪上部間隙1.0±0.10mm,下部間隙1.6±0.10mm。
4．檢查易熔環(huán)的間隙。易熔環(huán)的間隙B必須小于1.0mm。當(dāng)間隙過大或易熔環(huán)碎裂時(shí)，會(huì)起到泄壓的作用，造成工作油壓力不穩(wěn)定，這時(shí)必須更換易熔環(huán)。1995年4月17日，U1 C給水泵在工作油壓波動(dòng)中運(yùn)行，工作油溫度由運(yùn)行中的120ºC突然上升到160ºC，給水泵流量由當(dāng)時(shí)的410T/H急降至100T/H。打開偶合器箱體，發(fā)現(xiàn)許多黑色的氧化物粘附在齒輪、油管的表面，熔化了的巴氏合金在離心力的作用下粘附在偶合器殼體的內(nèi)壁。1995年8月，U1 B給水泵工作油壓力波動(dòng)，解體檢查發(fā)現(xiàn)易熔環(huán)有磨擦傷痕，間隙1.05mm，磨損是由于液力偶合器與主給水泵對輪中心偏差較大而引起的。
三、工作油品種的更換
給水泵生產(chǎn)廠家建議使用的工作油是CALTEX Torque fluid S，使用時(shí)間超過8000小時(shí)需進(jìn)行更換。隨著泵的使用時(shí)間增大，間隙增大，效率降低，如工作油的放氣性能下降，則容易出現(xiàn)油壓波動(dòng)現(xiàn)象。隨著科技的進(jìn)步，產(chǎn)生了許多新的更好、更高性能的扭力油。因此，嘗試采用性能更好的工作油，以解決油壓波動(dòng)的問題。
2004年5月，當(dāng)U2A給水泵出現(xiàn)油壓波動(dòng)時(shí)，工作油更換為DA Torque fluid II，沒有出現(xiàn)過油壓波動(dòng)，而且油溫及軸承振動(dòng)指標(biāo)都很正常。
2004年9月，將U2B給水泵工作油更換為CALTEX Torque fluid 414，投入運(yùn)行正常，但持續(xù)至2005年2月時(shí)發(fā)生油壓波動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)U2C給水泵也發(fā)生油壓波動(dòng)現(xiàn)象，將CALTEX Torque fluid 414油換至U2C給水泵；將CALTEX Torque fluid S新油換入U(xiǎn)2B給水泵，兩臺(tái)給水泵投入運(yùn)行均正常。
電廠已經(jīng)使用的三種給水泵工作油主要特性比較如附錄二所示 。
四、結(jié)語
經(jīng)過多年來的摸索及2004年對U2 B給水泵油系統(tǒng)排氣的改進(jìn)，技術(shù)人員了解了造成給水泵工作油壓力波動(dòng)的原因，并掌握了相應(yīng)的處理措施，多種措施的綜合使用，能有效地解決給水泵油壓波動(dòng)的問題。由于給水泵是汽輪機(jī)組的最重要的輔機(jī)，保證給水泵的安全運(yùn)行對汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行有著非常重要的意義。
