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    循環(huán)水泵出口門振動的治理方案

    2014-07-04 03:26:32王利平
    電力安全技術 2014年7期
    關鍵詞:蝶閥中心線聯(lián)絡

    王利平

    (大唐八○三發(fā)電廠,甘肅 蘭州 732850)

    某發(fā)電廠4 號機組為哈爾濱汽輪機輔機工業(yè)公司生產(chǎn)的兩段調(diào)整抽汽凝汽式汽輪機組,配備了2 臺循環(huán)水泵,水泵出口閥為蝶閥。在機組運行期間,發(fā)現(xiàn)1 號循環(huán)水泵出口蝶閥存在周期性的輕微振動,并最終導致了機組非停事故。

    1 振動引發(fā)非停事故

    2012-12-18, 4 號機1 號循環(huán)水泵出口蝶閥振動,導致傳動裝置鏈接螺栓斷裂(見圖1),循環(huán)水泵出口門關閉,循環(huán)水中斷,機組低真空保護動作跳閘。水泵電流由36 A 突降至32 A;20:44 凝汽器真空低二值,保護動作,4 號機跳閘,機組非停。

    (3)機組非停原因:1 號循環(huán)水泵出口蝶閥振動,導致傳動機構(gòu)鏈接螺栓斷裂,引起循環(huán)水泵出口門關閉,循環(huán)水中斷,低真空保護動作,最終造成機組非停。

    2 振動原因分析

    (1)2 臺循環(huán)水泵系統(tǒng)的相同之處:2 臺循環(huán)水泵、2 臺出口電動蝶閥、聯(lián)絡管以及到凝汽器入口的管道規(guī)格相同、布置相同。不同之處:站在循環(huán)泵平臺面向循環(huán)泵水流方向,2 號循環(huán)水泵出口蝶閥電動裝置與水平垂直中分線成逆時針45°夾角,出口蝶閥的門板全開時與出口聯(lián)絡管中線平行;而1 號循環(huán)水泵出口蝶閥電傳裝置與水平垂直中分線成0°夾角,如圖2 所示。

    (2)由于基建原因,循環(huán)水泵坑設計空間較??;循環(huán)水泵出口蝶閥距離循環(huán)水泵出口法蘭距離較短, 僅為1 050 mm。

    圖1 故障傳動裝置

    圖2 1 號循環(huán)水泵出口管

    (1)運行工況:故障時該發(fā)電廠4 號機負荷41 MW;抽汽流量53 t/h;1 號循環(huán)水泵運行,2號循環(huán)水泵聯(lián)備;2 號射水泵運行,1 號射水泵聯(lián)備;1 號凝結(jié)水泵運行,3 號凝結(jié)水泵聯(lián)備,2 號凝結(jié)水泵備用;高加全部投運;低加全部投運;真空值為-77.99 kPa。

    (2)事件經(jīng)過:2012-12-18T20:43,1 號循環(huán)

    (3)循環(huán)水泵出口聯(lián)絡管中心線與出口蝶閥中心線距離太近,大致為500 mm。

    (4)聯(lián)絡管在蝶閥中線位置形成渦流,使得蝶板處于極其不穩(wěn)定的狀態(tài)。在渦流周期性產(chǎn)生和脫離過程中,一個周期性的力作用在蝶閥上,使得蝶閥出現(xiàn)周期性的沖擊振動。

    (5)2013-03-09,運行人員對該廠4 號機凝汽器水側(cè)進行清掃工作。在清掃工作中單側(cè)運行循環(huán)水系統(tǒng)的1,2 號循環(huán)水泵出口蝶閥均出現(xiàn)振動現(xiàn)象;1 號循環(huán)水泵運行,2 號循環(huán)水泵停運,全開聯(lián)絡門,1 號循環(huán)水泵出口蝶閥出現(xiàn)振動現(xiàn)象。因此,確認4 號機1 號循環(huán)水泵出口門振動與循環(huán)水系統(tǒng)有關系,主要是水在流動中產(chǎn)生了小范圍的擾動,造成了出口門頻繁振動。

    3 振動處理方案

    方案1: 將1 號循環(huán)水泵出口蝶閥按照2 號循環(huán)水泵出口蝶閥管路布置安裝,使1 號循環(huán)水泵出口蝶閥電傳裝置與水平垂直中分線成順時針45°夾角。出口蝶閥全開后碟板與出口聯(lián)絡管中心線平行,改變碟板中心線位置與聯(lián)絡管中心線周圍紊流區(qū)域,消除振動。

    方案2: 將循環(huán)水泵出口聯(lián)絡管整體后移700 mm。通過改變管路系統(tǒng)布置,減小紊流擾動對門板的沖擊作用,消除振動。

    4 結(jié)束語

    2013年5月,該發(fā)電廠4 號機組B 級檢修過程中,采用方案1 對循環(huán)水泵出口蝶閥改變其方向的方法進行了處理。處理結(jié)束后工作人員進行了試驗:投入循環(huán)水系統(tǒng),1 號循環(huán)水泵運行,2 號循環(huán)水泵停運,全開循環(huán)水出口聯(lián)絡門,1 號循環(huán)水泵出口蝶閥振動消失,缺陷徹底消除。

    由于導致循環(huán)水泵出口門振動的原因很多,涉及到設計制造、安裝、檢修和運行各方面,所以無論是檢修人員還是運行人員,都應該具備有關振動的基本知識,并在日常檢修、運行過程中加強數(shù)據(jù)的搜集與分析,不斷總結(jié)經(jīng)驗。這樣即使無法徹底消除振動,也可以通過有效手段將其控制在限制范圍之內(nèi),防止因振動超標而導致疲勞損壞,造成事故的進一步擴大。

    1 張義明,李 鶴.機械振動學基礎[M].北京:高等教育出版社,2010.

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