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廣西長洲水電廠軸承潤滑油系統(tǒng)流量監(jiān)控改造總結(jié)

2013-03-28

鄭國晨
（廣西長洲水電廠，廣西省梧州市　543002）
　　摘　要：冷卻水和潤滑油是水電廠兩種重要的冷卻介質(zhì)，對機組的安全運行有著重要意義。對冷卻介質(zhì)的監(jiān)控也有著同等重要的意義，而流量開關(guān)就起著這樣的作用。流量開關(guān)的選擇、安裝和調(diào)試是影響流量監(jiān)控的重要環(huán)節(jié)。由于長洲水電廠熱導(dǎo)式流量開關(guān)不能滿足運行要求，故對其改造更換為機械擋板式流量開關(guān)，效果良好。在此進(jìn)行分析與總結(jié)，強調(diào)自動化元件與現(xiàn)場環(huán)境相結(jié)合的重要性，也分析了兩種流量開關(guān)的原理及優(yōu)缺點。
　　關(guān)鍵詞：潤滑油；流量開關(guān)改造；熱導(dǎo)式；機械擋板式
　　0、改造背景
　　廣西長洲水電廠是個新投運的燈泡式貫流水電廠。目前其應(yīng)用熱導(dǎo)式流量開關(guān)對冷卻水、主軸密封水、潤滑油進(jìn)行流量監(jiān)控，監(jiān)測信號參與機組的事故停機流程。但從實際運行的情況來看，長洲水電廠的流量開關(guān)工作很不穩(wěn)定，易報誤，影響開停機流程的正常執(zhí)行，有時會導(dǎo)致機組不必要的事故停機，并且流量開關(guān)損壞率也較高。為此我們進(jìn)行了流量開關(guān)的改造試驗工作，將熱導(dǎo)式流量開關(guān)改造為FCD型的機械檔板式流量開關(guān)，并且更換了流量開關(guān)的安裝位置，效果良好。
　　1、改造前后兩種流量開關(guān)原理對比與分析
　　改造前為熱導(dǎo)式流量開關(guān)（也叫熱擴(kuò)散流量開關(guān)），其的原理是基于熱交換原理的自動化元件。它有兩個傳感器元件，當(dāng)兩個傳感器元件被置于流體中并通電后，其中一個傳感器元件被加熱導(dǎo)恒溫，另一個傳感器元件用于感溫流體過程。兩個傳感器元件之間的溫差與流體過程流速以及過程介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。兩個傳感器元件之間的溫差在無流量狀態(tài)下Z大，但隨著流量的增加，其中一個傳感器元件被冷卻，溫差減少，流體流速直接影響熱擴(kuò)散的程度。
　　我們在現(xiàn)場使用時，發(fā)現(xiàn)熱導(dǎo)式流量開關(guān)有幾個方面與現(xiàn)場環(huán)境不太匹配。一是熱導(dǎo)式流量開關(guān)的安裝位置不對，基建時都安裝在軸承排油的出口，且距離較近，油流紊亂，同時回油不能滿管。二是這種熱導(dǎo)式流量開關(guān)熱感探頭很短，苛刻條件下感受流體流動情況受到一定的限制。三是熱擴(kuò)散型原理，使它在測量溫度變化流體流速時會產(chǎn)生一定的誤差。因為機組的潤滑油剛開始運行時溫度較低，同樣的流速下熱導(dǎo)式流量開關(guān)感受值大些，隨著油溫的升高，同樣的流速，流量開關(guān)感受到的流量會變小，容易產(chǎn)生流量中斷的誤信號。四是流量開關(guān)是電氣元件，又是長時間工作的，各電氣元件容易損壞，壽命相對較短，易造成事故停機。
　　改造后為FCD型機械檔板式流量開關(guān)，其原理是利用置于管道中的檔板被油流沖擊而帶動位置接點發(fā)信號，不需要電源，是個純機械結(jié)構(gòu)。信號定值易于整定且調(diào)整方便。帶有透明玻璃窗，上面有標(biāo)尺刻度，便于觀察油流情況和流量大小。純機械結(jié)構(gòu)沒有電氣元件老化的影響。但其安裝有幾個特殊的要求：一是要安裝在水平管路上；二是離開管路轉(zhuǎn)彎處的至少三倍，避免流體介質(zhì)的紊流；三是我們的經(jīng)驗認(rèn)為在滿足安全流量的前提下，盡量將報警值整定的小一點，使得流量開關(guān)不容易受到油流波動的影響而誤動，這樣可以Z大限度的信號的可靠性。
　　以下是兩種流量開關(guān)的外形圖片：
圖1、改造前用熱導(dǎo)式流量開關(guān)
圖2、改造后用機械擋板式流量開關(guān)
　　3、改造情況及效果
　　長洲水電廠首次在8號機組上進(jìn)行了流量開關(guān)改造試驗。我們直接將FCD機械檔板式流量開關(guān)安裝在負(fù)14米層的軸承回油箱旁邊的水平管路上，組合軸承，水導(dǎo)徑向軸承、發(fā)導(dǎo)徑向軸承共三組。經(jīng)適當(dāng)調(diào)整各供油閥開度，組合軸承、水導(dǎo)徑向軸承流速都能達(dá)到100%，發(fā)導(dǎo)徑向軸承開機時的穩(wěn)定流量在60～90%之間，能夠滿足機組安全運行。6月8日改造調(diào)試完成后，8日至14日之間進(jìn)行調(diào)整試運行直到現(xiàn)在還沒有出現(xiàn)過一次潤滑油流量中斷的情況。但在開機初期發(fā)現(xiàn)組合軸承油流不穩(wěn)，波動較大，持續(xù)30～40秒。但經(jīng)過與開機時間的配合后，機組能夠躲過不穩(wěn)定期，滿足了機組的穩(wěn)定開機。
　　同時，該機械擋板式流量開關(guān)的玻璃視窗結(jié)構(gòu)，使得管道內(nèi)的潤滑油一目了然，是否滿管？是否有波動？油質(zhì)如何？不同軸承管道流量分配是否均勻等？為我們調(diào)整、分配流量、了解油系統(tǒng)運行情況提供了非常直觀的判別依據(jù)，是一大亮點。
　　另外，我認(rèn)為如果能在來油的方向加裝一個類似的緩沖裝置對流量介質(zhì)的穩(wěn)定一定能起到良好的作用，因為這種油流的不穩(wěn)定是與機械結(jié)構(gòu)有關(guān)系的，我們將在下一個機組上做償試。
　　4、改造總結(jié)
　　經(jīng)過這次改造，我們認(rèn)為在燈泡式貫流機組上機械檔板式流量開關(guān)的優(yōu)勢還是大于熱導(dǎo)式流量開關(guān)的，建議對所有機組的潤滑油流量開關(guān)進(jìn)行改造。理由有以下幾個方面：
　　（1）機械檔板式流量開關(guān)是純機械結(jié)構(gòu)，不用考慮電氣元件老化和電氣特性不穩(wěn)定的因素。
　　（2）機械檔板式流量開頭與熱導(dǎo)式流量開關(guān)相比，用途一致，但結(jié)構(gòu)簡單可靠，并且開關(guān)量多，方便控制使用。
　　（3）機械檔板式流量開關(guān)有玻璃觀察窗，能直接看到流體介質(zhì)的真實情況，而熱導(dǎo)式流量開關(guān)是依靠面板上的幾個指示燈來判斷的，不直接，且指示燈異常時，有可能誤判。
　　（4）械檔板式流量開關(guān)玻璃觀察窗上有刻度，可以依據(jù)曲線直接查到介質(zhì)流量，方便觀察與流量分配與整定。
　　（5）機械檔板式流量開關(guān)信號接線簡潔明了。
　　（6）機械檔板式流量開關(guān)在燈泡式貫流機組潤滑流量監(jiān)控方面的適應(yīng)性大于熱導(dǎo)式流量開關(guān)。