優化羅茨風機控制邏輯保障安全運行

優化羅茨風機控制邏輯保障安全運行

山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨風機、羅茨鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。此類產品已廣泛應用于電力、污水處理、環保、化工、鋼鐵、建材、農藥、制藥等行業。產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

我公司現有2臺660MW機組，鍋爐、汽輪機、發電機都是上海電氣集團產品。鍋爐型號SG2021/25.4-M988型，配置2臺型號為FAF16.6-12.5-1送風機、2臺型號為SAF35.5-20-2引風機、2臺型號為JGR450羅茨風機，每臺風機帶50%負荷。三大風機都是山東錦工產品，引風機和羅茨鼓風機電機采用滑動軸承，潤滑油需求量較大，所以每臺引風機和羅茨風機配備了一臺潤滑油站和一臺液壓油站。潤滑油流程為：潤滑油泵（兩臺，一用一備）→單向閥→濾網（兩只，一用一備）→冷油器（兩臺，一用一備）→風機軸承箱、電機軸瓦。液壓油流程為：液壓油泵（兩臺，一用一備）→壓力調節閥→濾網（兩只，一用一備）→液壓缸。送風機電機采用滾動軸承，每臺送風機配備了一臺液壓-潤滑聯合油站，將液壓油站和潤滑油站合二為一。油站配套廠家是上海利安公司。在運行中發現風機有些邏輯不合理，在2013年發生過一次因喘振誤報警造成#1爐A引風機跳閘，機組被迫降負荷運行。一臺風機跳閘后，爐膛負壓波動很大，極可能造成停爐。油系統在運行中也存在油壓無法監視，邏輯不合理現象。
二、風機潤滑油系統控制與保護的存在問題
1、引風機和羅茨風機電機軸承溫度超過95℃，延時6秒跳閘風機。但所有的軸承只有1個溫度測點，一旦測點損壞，會誤跳閘風機。
2、引風機及羅茨風機當潤滑油泵全停時，延時5秒跳閘風機，延時時間過短，運行人員和維護人員來不及檢查處理。
3、引風機和羅茨風機潤滑油壓力低于0.18MPa延時10秒跳閘風機。
4、送引風機、羅茨風機喘振大延時3秒跳閘風機。
5、所有風機的潤滑油站和液壓油站只有就地壓力表，沒有壓力變送器將油壓傳送到DCS，運行人員對這些重要風機的油壓監視不到，查看油壓只能通過現場檢查，風機備用油泵的啟動都是由壓力開關控制。
6、引風機和羅茨風機液壓油泵全停延時10秒跳閘風機
三、優化風機運行控制、保護的解決方案
1、在機組運行中，我們發現只有一個溫度測點保護動作就跳閘風機的風險較大，就將所有電機軸承溫度高跳閘風機的測點由跳閘保護測點改為監視測點，發現電機軸承溫度高時立即安排人員到現場測量溫度，若溫度的確達到跳閘值立刻手動停用風機，如果測點誤報警，聯系熱控人員檢查處理。
2、引風機及羅茨風機潤滑油泵全停時，延時5秒跳閘風機，這一邏輯很不合理。引風機和羅茨風機電機軸瓦帶有甩油環，當軸瓦不進油時，電機廠家保證軸瓦還可以安全運行半小時，2013年4月用#1爐B羅茨風機電機軸瓦做實驗，軸瓦斷油2小時，軸瓦溫度從45℃升高至54℃，升溫不超過10℃，原低于軸瓦報警溫度75℃。為了防止風機主軸承在短時缺少潤滑油時燒壞，咨詢上海鼓風機廠。該廠技術人員告：風機軸承箱上有9或12個溫度測點，每個軸承有三個溫度測點，當任一軸承三個溫度測點有兩個測點溫度顯示高于90℃，延時3秒跳閘風機，主要以軸承溫度為風機跳閘條件，對風機潤滑油泵全停延時無具體時間要求。根據現場試驗和廠家意見，結合現場情況，我公司將引風機和羅茨風機潤滑油泵全停延時5秒跳閘風機的邏輯改為延時15分鐘跳閘風機，15分鐘足夠運行人員到現場檢查、處理和熱控人員更改邏輯。若風機主軸承溫度超過90℃，
3、3、引風機和羅茨風機潤滑油壓力低于0.18MPa延時10秒跳閘風機，我們認為延時太短，運行人員來不及處理風機就已跳閘，根據上一條的理由，也已改成延時15分鐘跳閘風機。
4、每臺風機只有一個喘振測點，2013年曾經發生一次#1爐A引風機喘振誤報警跳閘風機，機組RB動作，險些造成機組停機的事故。風機發生喘振時，會出現流量、風壓的大幅度波動，引起風機及管路系統周期性的劇烈振動，并伴有強烈的噪聲。風機振動、電流、風壓在DCS上都有監視點，振動>10mm/s時風機跳閘。運行人員可以根據振動、電流及風壓變化判斷風機是否真正發生喘振。現將風機喘振大延時3秒跳閘風機的保護取消，改為聲光報警。在此保護取消后，又發生幾次風機喘振大誤報警，但風機參數正常，事后熱控人員檢查是喘振測點有故障。如不解除此保護，又會造成幾次風機跳閘事故。
5、原風機液壓油站和潤滑油站都沒有壓力變送器，運行人員無法監視油壓，備用油泵啟動和油泵跳閘都是由壓力開關傳送信號來完成，如果壓力開關損壞，可能造成風機誤跳閘。為防止此類現象發生，我公司在液壓油和潤滑油管路上各加一只壓力變送器。將液壓油和潤滑油壓力遠傳至DCS，并將油泵電流也傳至DCS，運行人員在集控室可以監控到油泵運行狀態。為防止壓力開關損壞導致風機誤跳閘，我們將壓力變送器顯示油壓與壓力開關信號做“與”邏輯關系，當“油壓低低”壓力開關信號發出，并且壓力繼電器顯示壓力確實低于設定跳閘壓力時，風機才會跳閘。
6、原邏輯中當羅茨鼓風機和引風機液壓油泵全停時，延時10秒跳閘風機。通過一段時間運行后，我認為此邏輯不合理。當液壓油泵全停時，液壓油無壓力，只要將該風機切為手動控制，風機不操作動葉，液壓缸伺服閥進回油口都被蓋住，液壓缸中的油只會從伺服閥與閥套之間的間隙流出，此間隙一般只有0.01-0.02mm，漏流量很小，風機可以保持較長時間的穩定運行。在2013年101C修中將此跳閘保護取消，改為聲光報警。2013年7月，我公司#1爐A羅茨風機兩臺液壓油泵全停，電氣人員檢查處理后，很快恢復了電源。由于取消了跳閘保護，沒有影響風機正常運行。
四、結束語
風機的潤滑油和液壓油系統的邏輯在機組運行一段時間后根據現場風機運行和試驗情況進行優化，取消風機軸瓦溫度高跳閘風機的保護，延長潤滑油壓力低和潤滑油泵全停跳閘風機的延時時間，將風機喘振保護由跳閘保護改為報警保護，油系統加裝壓力變送器。通過這些改造，風機運行狀況良好，沒有發生因保護誤動作造成風機跳閘現象。

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