王亚楠
建投遵化热电有限责任公司,河北 遵化 063000
摘要：本文通过对母管制给水泵保护逻辑以及润滑油系统的分析，结合实际运行经验，揭示了目前给水泵保护逻辑及润滑油系统存在的问题。针对问题，本文从更改保护逻辑和润滑油系统改造等方面提出并分析了解决问题降低非停风险的方法，并最终确定了改造润滑油系统的方案为最佳方案，总结了创新点和优势。目前很多电厂也有着同样的问题存在，因此本论文有很强的推广意义。
关键词：母管制；给水泵；降非停；润滑油系统；系统优化
一、母管制给水泵润滑油系统介绍及优化运行的意义
母管制给水泵系统在煤化工、钢铁、电力以及产业园区等大型连续生产的工业汽用户中普遍使用，其优势在于供水量大能满足大型用户需求，同时母管上的设备互为备用系统可靠性大大提升。但其弊端也十分明显，如系统庞大对控制要求高、系统启动时间长、发生异常易引起连锁反应扩大影响引发事故等，特别是在大负荷期间出现给水泵跳闸事件会严重影响正常生产[1]。
目前，给水泵都设有独立的润滑油站，每个油站配有2台电动润滑油泵。此类系统存在设计缺陷，实际生产中时有发生因润滑油泵倒运或者单台润滑油泵发生故障，导致给水泵因润滑油压低低报警意外跳泵。若备用给水泵联启不及时或调整不及时，极易导致锅炉断水等扩大性事故。因此，对母管制给水泵润滑油系统进行安全优化的研究很有必要。
二、给水泵润滑油压低低报警的原因
对给水泵进行润滑油泵联锁试验，开启#1润滑油泵，#2润滑油泵投备用，人为手动关闭#1润滑油泵后，#2润滑油泵联锁自启，但发现#2泵启动过程中，给水泵报润滑油压低，润滑油压低低全部报警。持续约3s后#2润滑油泵启动正常，润滑油压低和低低报警消失。再次试运，将#1润滑油泵投备有，人为停#2润滑油泵后同样出现上述情况，就地人员检查压力表参数变化停单台润滑油泵后润滑油压力瞬间降至0.02Mpa（≤0.05 Mpa润滑油压低低跳泵保护值），并持续约3s,备用泵运转正常后润滑油压力逐渐升至0.18Mpa（正常运行值）。根据上述试验，能够确定给水泵保护动作跳泵原因是润滑油压不稳。造成润滑油压不稳的原因为备用泵启动至正常转速时间长，然而任何转动设备都存在升转速的过程，此种情况是不能避免的，只能从逻辑或者系统上寻求解决方案。
三、解决方案及分析
解决方案一：改变给水泵逻辑，将润滑油压低低报警3取2确定停泵后延迟3.5s发停给水泵信号。此种方法的前提是润滑油压低至0.05Mpa以下3.5s的时间内给水泵不会因断油烧损轴瓦。给水泵一般额定转速在2985r/min以上，且润滑油温度、油质不是都可能导致油膜易破裂，使轴承断油烧瓦的概率增加。另外，如果是正常倒运润滑油泵，完全可以先启动备用油泵，当油压稳定后在停当前油泵，若发生的情况是润滑油泵故障跳闸且备用油泵不能联锁启动，则当逻辑延时后再停泵可能直接导致给水泵轴承断油烧瓦事故。
解决方案二：将低低值报警信号取源置于轴瓦进油口附近，增加信号准确性，另外在润滑油泵出口并联一到两个低压蓄能器避免润滑油压波动，降低油压降低速度，起到备用润滑油泵启动过程中防止低低值保护误动作（这里提出的保护误动作是指油压确实在某一瞬间达到或低于保护限值，而后又迅速升至正常，此时跳泵保护已经动作的情况）的作用。此方案虽然保证了油压信号取值最接近轴瓦进油压力，但由于液压传递的瞬时性，因此意义并不大。另外，此方案对发生油系统泄露等问题导致低低值保护正常动作后由于油压降低过快发生烧瓦事故意义不大。
解决方案三：通过在系统轴瓦入口处和稳压蓄能器出口处两个关键部位设置润滑油压低二值压力信号取样点，作为系统泄露缺陷位置的逻辑判断依据，增加了系统保护动作的准确性和可靠性。同时，通过增加高压蓄能油弹配合速断阀、速启阀和射油器对系统进行有效隔离并在危急时为轴瓦提供润滑油，确保高速重载泵停运惰走过程中不发生烧瓦事故。
保护动作原理及作用：润滑油压低二值测量点除了正常判断系统润滑油压力是否达到低二值的功能外，还具有差压报警和判断故障的功能。差压报警即将测点差压报警值设为0.02~0.03MPa，当发生冷油器或油管路堵塞、润滑油泵倒运过程中稳压蓄能器工作不正常等缺陷时进行报警，引起运行人员的关注，及时采取措施。判断故障：即测点压差超过0.05MPa，可判断为进轴瓦前（速断阀前）至润滑油泵出口段的油系统发生泄露，此时控制中心发信号关闭速断阀，开启速启阀，发停高速重载泵信号。若由于润滑油泵出现故障导致润滑油压力降低，则测点的压力将同步降低，待压力降至低二值保护动作时（低二值保护动作触发条件为测点任何一处三取二达到保护值即保护动作），控制中心发停高速重载泵信号，同时发信号关闭速断阀，开启速启阀，通过高压蓄能油弹供油。若非故障保护情况下发停泵信号，则不发关闭速断阀和开启速启阀的信号。
高压蓄能油弹及射油器的工作原理及作用：高压蓄能油弹通过液压设备将高于润滑油压的润滑油注入高压蓄能油弹后，通过截门与润滑油系统相连，正常运行情况下油弹内充满高于运行压力的润滑油，事故情况下速启阀打开，压出润滑油以补充系统油压和油量损失，压出油能够满足高速重载泵停泵后惰走期间的用油量。射油器在润滑油站启动初期，由于油温较低，一般不投入冷油器，在投入电加热的同时，润滑油可通过射油器进行油循环，可加快润滑油升温速度。在系统正常运行时，由于冷油器出口油压将比射油器出口油压高（射油器工作原理即通过降低油压获得动能吸取油箱中的润滑油，增加出口流量），则射油器回路不起作用，逆止门关闭，避免润滑油倒流回油箱。同时，漏油缺陷发生在冷油器处时，由于冷油器出口油压降低至射油器出口压力时，逆止门打开可以通过射油器回路为轴瓦提供一定的润滑油，当压力降低至低二值时，触发高压蓄能油弹工作，保证高速重载泵可靠停运。
四、结论
通过在现有润滑油站中加入高压蓄能油弹和射油器回路，提高了高速重载泵在启动前润滑油的升温速度，从而加快润滑油站的投运速度，确保了在事故状态下轴瓦仍然有可靠供油，从而杜绝烧瓦事故发生。通过在轴瓦入口处和稳压蓄能器出口处设置两个低二值测点，不但增加了测量的准确性，还使系统具备了缺陷逻辑判断功能、差压判断及报警功能，使系统具备了一定的判断缺陷能力和应急处理能力，在不同的缺陷时采取不同的隔离和保护手段，使事故发生率大大降低。通过速断阀和速启阀来改变润滑油供油系统，有效做到将缺陷部位进行隔离，第一时间保护高速重载泵的可靠停运。高压蓄能油弹能够提供无电力油压，削弱开式系统的影响，将系统的可靠性大大提升，对于故障影响的承载能力更强，更好的避免了烧瓦事故和非停事故。润滑油系统改造方案是一个较为完善的提高母管制给水泵润滑油系统可靠性的设计方案，引入了一定的系统智能化管理理念，鉴于目前很多电厂也有着同样的问题存在，因此本论文有较强的推广和借鉴意义。
参考文献：
[1]韩买良,马学武,吴志勇.火电厂水处理岛优化设计研究[J].华电技术,2010,32（6）：12-16.