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优化罗茨风机控制逻辑保障安全运行

优化罗茨风机控制逻辑保障安全运行

山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机,赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚,深受客户好评。

我公司现有2台660MW机组,锅炉、汽轮机、发电机都是上海电气集团产品。锅炉型号SG2021/25.4-M988型,配置2台型号为FAF16.6-12.5-1送风机、2台型号为SAF35.5-20-2引风机、2台型号为JGR450罗茨风机,每台风机带50%负荷。三大风机都是山东锦工产品,引风机和罗茨鼓风机电机采用滑动轴承,润滑油需求量较大,所以每台引风机和罗茨风机配备了一台润滑油站和一台液压油站。润滑油流程为:润滑油泵(两台,一用一备)→单向阀→滤网(两只,一用一备)→冷油器(两台,一用一备)→风机轴承箱、电机轴瓦。液压油流程为:液压油泵(两台,一用一备)→压力调节阀→滤网(两只,一用一备)→液压缸。送风机电机采用滚动轴承,每台送风机配备了一台液压-润滑联合油站,将液压油站和润滑油站合二为一。油站配套厂家是上海利安公司。在运行中发现风机有些逻辑不合理,在2013年发生过一次因喘振误报警造成#1炉A引风机跳闸,机组被迫降负荷运行。一台风机跳闸后,炉膛负压波动很大,极可能造成停炉。油系统在运行中也存在油压无法监视,逻辑不合理现象。
二、风机润滑油系统控制与保护的存在问题
1、引风机和罗茨风机电机轴承温度超过95℃,延时6秒跳闸风机。但所有的轴承只有1个温度测点,一旦测点损坏,会误跳闸风机。
2、引风机及罗茨风机当润滑油泵全停时,延时5秒跳闸风机,延时时间过短,运行人员和维护人员来不及检查处理。
3、引风机和罗茨风机润滑油压力低于0.18MPa延时10秒跳闸风机。
4、送引风机、罗茨风机喘振大延时3秒跳闸风机。
5、所有风机的润滑油站和液压油站只有就地压力表,没有压力变送器将油压传送到DCS,运行人员对这些重要风机的油压监视不到,查看油压只能通过现场检查,风机备用油泵的启动都是由压力开关控制。
6、引风机和罗茨风机液压油泵全停延时10秒跳闸风机
三、优化风机运行控制、保护的解决方案
1、在机组运行中,我们发现只有一个温度测点保护动作就跳闸风机的风险较大,就将所有电机轴承温度高跳闸风机的测点由跳闸保护测点改为监视测点,发现电机轴承温度高时立即安排人员到现场测量温度,若温度的确达到跳闸值立刻手动停用风机,如果测点误报警,联系热控人员检查处理。
2、引风机及罗茨风机润滑油泵全停时,延时5秒跳闸风机,这一逻辑很不合理。引风机和罗茨风机电机轴瓦带有甩油环,当轴瓦不进油时,电机厂家保证轴瓦还可以安全运行半小时,2013年4月用#1炉B罗茨风机电机轴瓦做实验,轴瓦断油2小时,轴瓦温度从45℃升高至54℃,升温不超过10℃,原低于轴瓦报警温度75℃。为了防止风机主轴承在短时缺少润滑油时烧坏,咨询上海鼓风机厂。该厂技术人员告:风机轴承箱上有9或12个温度测点,每个轴承有三个温度测点,当任一轴承三个温度测点有两个测点温度显示高于90℃,延时3秒跳闸风机,主要以轴承温度为风机跳闸条件,对风机润滑油泵全停延时无具体时间要求。根据现场试验和厂家意见,结合现场情况,我公司将引风机和罗茨风机润滑油泵全停延时5秒跳闸风机的逻辑改为延时15分钟跳闸风机,15分钟足够运行人员到现场检查、处理和热控人员更改逻辑。若风机主轴承温度超过90℃,
3、3、引风机和罗茨风机润滑油压力低于0.18MPa延时10秒跳闸风机,我们认为延时太短,运行人员来不及处理风机就已跳闸,根据上一条的理由,也已改成延时15分钟跳闸风机。
4、每台风机只有一个喘振测点,2013年曾经发生一次#1炉A引风机喘振误报警跳闸风机,机组RB动作,险些造成机组停机的事故。风机发生喘振时,会出现流量、风压的大幅度波动,引起风机及管路系统周期性的剧烈振动,并伴有强烈的噪声。风机振动、电流、风压在DCS上都有监视点,振动>10mm/s时风机跳闸。运行人员可以根据振动、电流及风压变化判断风机是否真正发生喘振。现将风机喘振大延时3秒跳闸风机的保护取消,改为声光报警。在此保护取消后,又发生几次风机喘振大误报警,但风机参数正常,事后热控人员检查是喘振测点有故障。如不解除此保护,又会造成几次风机跳闸事故。
5、原风机液压油站和润滑油站都没有压力变送器,运行人员无法监视油压,备用油泵启动和油泵跳闸都是由压力开关传送信号来完成,如果压力开关损坏,可能造成风机误跳闸。为防止此类现象发生,我公司在液压油和润滑油管路上各加一只压力变送器。将液压油和润滑油压力远传至DCS,并将油泵电流也传至DCS,运行人员在集控室可以监控到油泵运行状态。为防止压力开关损坏导致风机误跳闸,我们将压力变送器显示油压与压力开关信号做“与”逻辑关系,当“油压低低”压力开关信号发出,并且压力继电器显示压力确实低于设定跳闸压力时,风机才会跳闸。
6、原逻辑中当罗茨鼓风机和引风机液压油泵全停时,延时10秒跳闸风机。通过一段时间运行后,我认为此逻辑不合理。当液压油泵全停时,液压油无压力,只要将该风机切为手动控制,风机不操作动叶,液压缸伺服阀进回油口都被盖住,液压缸中的油只会从伺服阀与阀套之间的间隙流出,此间隙一般只有0.01-0.02mm,漏流量很小,风机可以保持较长时间的稳定运行。在2013年101C修中将此跳闸保护取消,改为声光报警。2013年7月,我公司#1炉A罗茨风机两台液压油泵全停,电气人员检查处理后,很快恢复了电源。由于取消了跳闸保护,没有影响风机正常运行。
四、结束语
风机的润滑油和液压油系统的逻辑在机组运行一段时间后根据现场风机运行和试验情况进行优化,取消风机轴瓦温度高跳闸风机的保护,延长润滑油压力低和润滑油泵全停跳闸风机的延时时间,将风机喘振保护由跳闸保护改为报警保护,油系统加装压力变送器。通过这些改造,风机运行状况良好,没有发生因保护误动作造成风机跳闸现象。

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