水環(huán)式真空泵增多前置噴射安裝的革新
托電一期水環(huán)式真空泵自投產(chǎn)以來,在高真空時泵的軸承振動值超標(biāo),造成軸承和葉輪的運用壽數(shù)縮短,曾產(chǎn)生過軸承敗壞和葉輪葉片產(chǎn)生裂紋等故障。對準(zhǔn)上述狀況,對真空泵繼續(xù)了增多前置噴射安裝的革新,保障了真空泵的保險穩(wěn)固運行,延伸了設(shè)施的運用壽數(shù)和檢修周期,同聲普及了機(jī)組的真空。
小引
內(nèi)蒙古大唐國內(nèi)托克托火力發(fā)電無限負(fù)擔(dān)公司(以次簡稱托電)一期工事振興2×600MW亞臨界水冷燃煤機(jī)組,1、2號機(jī)組別離于2003年6月9日、7月29日投產(chǎn)火力發(fā)電。每臺機(jī)組裝備2臺100%定量真空泵,型式為2BW440320BK2Z水環(huán)式,機(jī)組畸形運行時一臺運行、一臺備用。一期真空泵自投產(chǎn)以來,在高真空狀態(tài)下泵的軸承振動值超標(biāo),造成軸承和葉輪的運用壽數(shù)縮短,況且產(chǎn)生過軸承敗壞和葉輪葉片產(chǎn)生裂紋等故障。
對準(zhǔn)上述狀況,托電決議對一期真空泵的問題繼續(xù)綜合綜合處理,使真空泵的缺點到底肅清。1、真空泵振動及起因綜合
托電一期水環(huán)式真空泵零碎流程圖見圖1。一期真空泵自投產(chǎn)以來,涌現(xiàn)了運行中軸承振動進(jìn)度超標(biāo)而振動幅度畸形的狀況,尤其是高真空運行述態(tài)下泵的軸承振速達(dá)成了8.0mm/s,大大勝于了容許值4.5mm/s。表1為2號機(jī)A真空泵軸承振動的數(shù)值。
圖1　水環(huán)真空泵零碎流程圖
真空泵振動大的起因有以次多少種:
(1)軸承裝置、檢修品質(zhì)不良;
(2)旋子不失調(diào);
(3)軸承品質(zhì)不象樣;
(4)泵內(nèi)產(chǎn)生汽蝕。
綜合覺得,真空泵通過多少次檢修,裝置、檢修品質(zhì)不存在問題;軸承通過崩潰審查,品質(zhì)象樣;旋子在出廠時已做過動失調(diào)嘗試,也沒有問題。最終綜合覺得是高真空運行時真空泵內(nèi)產(chǎn)生汽蝕所致。通過考察,海內(nèi)其它廠水環(huán)真空泵也已經(jīng)產(chǎn)生相似狀況。
表1　2A真空泵革新前軸承振動數(shù)值
水環(huán)真空泵的作業(yè)原理是利用體積變遷來兌現(xiàn)抽真空,旋子在泵內(nèi)偏頗裝置,它的轉(zhuǎn)動會迫使作業(yè)液沿泵殼內(nèi)壁構(gòu)成一個與其同向繚繞的液環(huán),此時會在兩相鄰葉片、葉輪輪轂和液環(huán)內(nèi)名義之間構(gòu)成氣腔,隨旋子的轉(zhuǎn)動此氣腔在泵的吸氣區(qū)體積逐步增大,其外部壓力上升,從而將氣體吸入泵內(nèi),相同氣腔在排氣區(qū)體積逐步放大,外部壓力回升,從而將氣體排出。
在整個運行內(nèi)中中,從最大吸氣區(qū)到排氣區(qū)階段,泵始終在于高真空狀態(tài)下運行,真空泵正常的設(shè)計極限相對壓力為3.3kPa,壓力低時泵內(nèi)汽蝕比較重大,從而造成泵體振動。隨著真空的回升(即壓力升高),汽蝕和振動都將加深,水環(huán)也在增大,因此葉片載荷也急劇增多,高真空所構(gòu)成的碩大拉應(yīng)力作用在葉片上,輕易招致葉片疲勞斷裂,該景象往往涌現(xiàn)在葉輪熔鑄缺點的地位。真空泵短工夫在汽蝕的頑劣工況下運行,不僅因為振動使軸承的壽數(shù)縮短,而且葉輪的運用壽數(shù)也將大大縮短。2、革新狀況
為克服真空泵汽蝕的狀況,需普及真空泵出口壓力,為此提出為真空泵增多前置噴射安裝。
2.1、前置噴射安裝的作業(yè)原理
前置噴射安裝為一個噴嘴和擴(kuò)壓管組合安裝,能源氣源采納真空泵入口氣旋。經(jīng)過從排氣側(cè)(氣水結(jié)合器)引入瀕臨大氣壓力的氣旋,經(jīng)過噴嘴減速構(gòu)成高速氣旋,來牽動吸出口內(nèi)的氣體一起從吸氣支管進(jìn)入泵內(nèi)。在泵初始運行出口壓力高時,噴射器不投入,相對壓力達(dá)成15kPa左右時,噴射器投入作業(yè)。真空泵增多前置噴射安裝革新后,可將泵出口相對壓力由原先的4～8kPa晉升至9～15kPa,從而大大加重泵內(nèi)的汽蝕景象,達(dá)成穩(wěn)固運行的目標(biāo)。同聲增多噴射器后可普及凝汽器在低真空狀態(tài)下的抽器量,普及零碎真空度。
2.2、革新施工計劃
革新裝置的零碎計劃如圖2,具體計劃為:
(1)將真空泵出口氣動閥去掉,保留出口逆止閥,在泵出口與逆止閥之間加裝兩個氣動閥(16a、16b)。
(2)在噴射器至結(jié)合器管段加裝其三道氣動閥(19a)。
(3)在汽水結(jié)合器靠排氣側(cè)的頂部開孔,用以聯(lián)接噴射器吸入直管。
(4)在泵進(jìn)上呼吸道靠結(jié)合器側(cè)頂部開孔,聯(lián)接前置噴射器噴管及聯(lián)接元件。
(5)16a、16b兩閥門旁邊短管開孔,用來接噴射管元件。
(6)當(dāng)庭選取壓力量源口并托管至氣源配氣箱,以供氣動門用氣。
(7)頂部4個熱工壓力測點及1個當(dāng)庭壓力表測點口如圖2所示。
(8)零碎的程序掌握做入DCS中。
圖2　真空泵革新后的設(shè)施流程圖
2.3、加裝前置噴射器后真空泵的論理程序
(1)泵啟動前務(wù)求氣動閥16a、19a開放,16b在于開啟狀態(tài)。
(2)泵啟動后,當(dāng)出口壓差ΔP(16a氣動閥前后1、2測點)達(dá)成2kPa(2點相對壓力-1點相對壓力≥2kPa)時,16a氣動閥開啟,其余兩門維持原狀。
(3)當(dāng)出口相對壓力P1低于(6～8kPa)時(絕對值-84kPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮阂?0kPa劃算)16b開放,同聲翻開19a氣動閥,16a維持原開狀態(tài)。
(4)泵在畸形停運時,16a先開放后,才容許停泵(聯(lián)鎖狀態(tài)下掌握,不容許CRT手操)。
(5)16a、16b是氣開箱(即24VDC回電供氣開箱,24VDC斷電,斷氣關(guān)門);19a氣關(guān)門(即24VDC回電供氣關(guān)門,24VDC斷電,斷氣開箱)。3、革新前和革新后運行述況比照
3.1、2號機(jī)A真空泵前置噴射器投運嘗試
2號機(jī)A真空泵于2007年5月19日14點51分投入前置噴射器,投入前后全體參數(shù)比照見表2。
表2　2A真空泵投入噴射器真空和噪聲對照表
2號機(jī)A真空泵投入前置噴射器前振動見表1,投入后真空泵振動見表3。
表3　2A真空泵投入噴射器后軸承振動數(shù)值
3.2、2號機(jī)B真空泵前置噴射器投運嘗試
2號機(jī)B真空泵于2007年5月20日0點18分投入前置噴射器,投入前后全體參數(shù)比照見表4。
表4　2B真空泵投入噴射器真空和噪聲對照表
2號機(jī)B真空泵投入前置噴射器前振動見表5,投入后真空泵振動見表6。
表5　2B真空泵投入噴射器前軸承振動數(shù)值
表6　2B真空泵投入噴射器后軸承振動數(shù)值
3.3、2號機(jī)真空泵前置噴射器投運嘗試后果
比照之上數(shù)據(jù),能夠得出以次后果:
革新后,2A真空泵軸承振速上升了1.4～5.8mm/s,振速最大值2.4mm/s,達(dá)成象樣程度;機(jī)組真空在載荷一成不變的狀況下普及約0.7kPa,樂音上升9dB。革新后,2B真空泵軸承振速上升了0.8～4mm/s,振速最大值3mm/s,達(dá)成象樣程度;機(jī)組真空在載荷一成不變的狀況下普及1.1kPa,樂音上升7dB。4、論斷
托電水環(huán)式真空泵增多前置噴射安裝的革新,無效升高了真空泵軸承的振動值和運取樂音,普及了機(jī)組的真空,獲得了良好動機(jī)。
(1)真空泵繼續(xù)增多前置噴射器革新后,真空泵即便在高真空運行述態(tài)下泵的軸承振動值也遠(yuǎn)小于規(guī)范值,可無效延伸軸承和葉輪的運用壽數(shù),無利于設(shè)施的保險穩(wěn)固運行;同聲可延伸設(shè)施的檢修周期,奢侈檢修用度。
(2)真空泵繼續(xù)增多前置噴射器革新后,可升高設(shè)施運行時的樂音,無利于環(huán)保。