隨著變頻技術(shù)的成熟,許多火電機(jī)組在技術(shù)改造中,都對凝結(jié)水泵(以下簡稱凝泵)加裝了變頻裝置,將凝泵由原來的定速運(yùn)行泵,改造為變頻無級調(diào)節(jié)運(yùn)行泵,一方面減少了運(yùn)行中的節(jié)流損失,凝泵電流下降,起到節(jié)能作用,另一方面由于凝泵出口水壓的下降, 大大改善了低壓加熱器的工作條件,減少了低壓加熱器泄漏,降低了檢修工作量,取得了較為明顯的安全和經(jīng)濟(jì)效果。
淮北發(fā)電廠于2002年4月對4號機(jī)(N125-13.2/550/550型)進(jìn)行增容改造的同時,對2臺凝泵均進(jìn)行了變頻改造,但在使用過程中卻發(fā)現(xiàn)凝泵在變頻運(yùn)行時,經(jīng)常出現(xiàn)振動,對機(jī)組的安全運(yùn)行帶來隱患。
1 振動的原因分析
該凝泵為12NL-125型離心泵,流量為320 t/h,出口壓力為1.23 MPa;配用電機(jī)為JSL11-4型三相異步電機(jī),額定功率為180 kW。所用變頻器為BTC-NB-1型,其變頻核心為日本三菱公司F500型固件。其變頻方式有自動變頻模式、手動變頻模式和工頻運(yùn)行模式,其三者之間的切換可以在DCS中直接進(jìn)行。 在正常運(yùn)行中,通常采取自動變頻模式,凝汽器水位設(shè)定后,凝泵自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,維持需要的流量,保持正常水位。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn):當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在90~110 MW之間變動時,凝泵泵體產(chǎn)生較大的振動,就地實(shí)測最大水平方向振動曾達(dá)0.5 mm。設(shè)備分場曾對凝泵的管道系統(tǒng)重新進(jìn)行加固,仍未能解決問題,嚴(yán)重威脅凝泵的安全運(yùn)行。 通過測振,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速在1 220~1 280 r/min時,泵體振動最大,在其余轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),泵體振動趨于正常值且穩(wěn)定。由此分析判斷為:泵體振動大是由于凝泵工作頻率與泵體的固有頻率一致或成倍數(shù)關(guān)系,從而進(jìn)入共振區(qū)引起共振造成的。 (考試大注冊安全工程師)
2 采取的對策
為了保證凝泵的安全運(yùn)行,必須采取措施改變或避開共振區(qū)域:
(1) 提高設(shè)備本身的抗振能力?!?BR> 轉(zhuǎn)動設(shè)備的臨界轉(zhuǎn)速取決于軸的剛性系數(shù)和質(zhì)量,而對凝泵來說,軸系的剛性系數(shù)已是固定不變的。那么,只有改變設(shè)備轉(zhuǎn)動部分的質(zhì)量,才可能改變它的固有頻率,但這不僅計(jì)算、試驗(yàn)較為復(fù)雜,而且在實(shí)際工作中也難以操作,其可行性較差。
(2) 避開共振區(qū)。
根據(jù)實(shí)際情況,系統(tǒng)的固有頻率難以改變,但可以改變凝泵的工作轉(zhuǎn)速,使機(jī)器不在共振區(qū)工作。具體操作:當(dāng)機(jī)組負(fù)荷發(fā)生變化,凝泵接近共振區(qū)時,可以適當(dāng)改變凝汽器水位定值(在允許的范圍內(nèi)),從而改變其工作轉(zhuǎn)速,避開共振區(qū)。也可將凝泵由自動變頻方式改為手動變頻方式,手動設(shè)定凝汽器水位定值,同時檢查凝泵轉(zhuǎn)速應(yīng)發(fā)生變化,當(dāng)凝泵的工作轉(zhuǎn)速脫離其共振區(qū)域后,即可穩(wěn)定在此范圍內(nèi)運(yùn)行。 經(jīng)過實(shí)際操作,該方法簡單易行,且容易掌握切換點(diǎn)機(jī)組的負(fù)荷。對于早期DCS改造中,僅有自動變頻和強(qiáng)制工頻方式,無自動變頻和手動變頻切換的機(jī)組,可以通過調(diào)整4號低加出口門的開度,達(dá)到調(diào)整凝泵工作轉(zhuǎn)速的目的。 把安全工程師站點(diǎn)加入收藏夾