SSS 盘车装置在给水泵汽轮机上的应用与调试.pdf

第 3 7卷 第 5期 2 0 1 5年 5月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 3 7 No 5 Ma v 2 01 5 S S S盘车装置在给水泵汽轮机上的应用与调试 代志纲 ， 李长松 ( 1 国网冀北电力有限公司物资分公司， 北京1 0 0 0 7 5 ； 2 国网河北省电力公司电力科学研究院， 石家庄0 5 0 0 2 1 ) 摘要： 介绍了同步自动切换( S S S ) 离合器式高速盘车装置的结构原理及安装方法 ， 论述了联锁保护试验及调试方法 ， 供安装 、 调试或使用此设备的用户参考。 关键词： 给水泵汽轮机； S S S离合器； 盘车装置； 联锁保护试验； 调试 中图分类号 ： T K 2 6 7 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 5 ) 0 5 0 0 3 70 3 0 引言 传统大型发 电机组 ， 其锅炉给水泵汽轮机盘车 装置使用过程中存在盘车转速低 、 自动化程度低 、 故 障率高等问题。 给水泵汽轮机盘车转速低 ， 不能保证水流有足 够的冲刷能力 ， 水中杂质及微粒极易存 留在给水泵 级间间隙中而造成给水泵抱死 ， 因此 ， 配备低速盘车 的给水泵组经常因盘车转速不能达到给水泵最低盘 车转速而不能投运。同时， 盘车无法投运易产生给 水泵汽轮机上下缸温差大、 转子弯曲、 给水泵壳体温 差大等问题。盘车转速低时， 经常需要配合顶轴油 系统运行才能进行连续盘车。传统盘车要求汽轮机 零转速下投运 ， 无法在泵组惰走过程 中投切 ， 且盘车 机构多为齿轮直接 啮合 ， 投运过程 中会对轴系产生 冲击。若泵组运行过程中误投入盘车， 很可能造成 打齿、 损 害汽轮 机等严 重后果 。而 同步 自动切换 ( S S S ) 离合器 式盘车装置在 给水泵汽轮 机组上 应 用， 可以实现 给水泵汽 轮机 高速盘 车和 随机 自动 投切 1 S S S盘车装置组成及原理 S S S离合器式盘车装置 主要 由盘 车电动机 、 盘 车控制柜 、 减速器和 S S S离合器 4部分组成 。 S S S离合器即同步 一自动 一位移离 合器 ， 当离 合器主动机构转速达到从动机构转速并对驱动机构 施加驱动力矩时 ， 啮合 机构可以 自动轴 向位移 、 啮 合 ； 当主动机构转速低于从动机构转速时 ， 离合器可 以自动分离。 S S S离合器驱动轴为螺旋花键结构并与滑动部 件配合。滑动部件设计有棘齿和啮合齿轮( 主动) ， 输出轴部套上配有棘爪和啮合齿 轮 ( 从 动) 。棘轮 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 41 5 ； 修回 日期 ： 2 0 1 5 0 41 5 棘爪机构可使主动啮合齿 与从动啮合齿对齐 ， 同时 可传递小扭矩推动滑动部件至啮合位置。棘爪静态 受弹簧力作用保持与棘齿 啮合状态 ， 当输出轴快速 旋转时棘爪受离心力作用甩入输 出轴套内。驱动轴 中心孔为进油孔 ， 润滑油通过进油孔进入离合器 内 部对离合器进行润滑 ； 同时， 螺旋花键的两端设置有 缓冲驻退阻尼油腔 ， 离合器进入润滑油后 ， 可防止滑 动部件与驱动轴、 输出轴产生剧烈碰撞； 其次， 润滑 油注入离合器内部时借 助油压 ， 可保持盘车未投 入 时滑动部件处于分离位 置， 避免汽动给水泵运行 过 程 中出现打齿现象。 投入盘车过程 中， 驱动轴带动滑动部件旋转使 棘齿接触棘爪 ， 阻止滑动部件相对输 出轴旋转 ， 并使 滑动部件离合器齿与输出轴离合器齿对准。驱动轴 持续旋转 ， 滑动部件沿驱动轴的螺旋滑键轴向移动 ， 使滑动部件离合器齿和输出轴离合器齿啮合 ， 当滑 动部件沿驱动轴螺旋滑键轴向移动时 ， 棘爪与棘轮 齿脱离接触 ， 当滑动部件轴 向移动至接触驱动轴止 端 ， 完成啮合行程 ， 此时离合器齿完全接合 ， 驱动轴 开始 向输 出轴传递力矩 ， 当转速继续 升高棘爪靠离 心力甩入输出轴套 内， 如图 1所示 。 当输出轴转速高于驱动轴转速时， 螺旋花键受 反向力矩作用 ， 滑动部件返 回分离位置 ， 此时输出轴 维持高速运行 ， 棘爪靠离心力保持与棘齿分离 ， 离合 器超速运行 ， 如图 2所示。 2 盘车装置安装步骤 ( 1 ) 确认输 入 、 输 出侧法兰对 中情 况。厂家规 范要求两侧法兰需中 G 正对且无开口， 两法兰间距 离误差小于规定值。 ( 2 ) 吊装就位 。吊装时需使用厂家提供 的专用 吊装工具 ， 紧螺栓前确认润滑油路畅通并在驱动端 和输出端架百分表。 ( 3 ) 复核中心。 紧螺栓后检查两侧百分表读数 3 8 华 电技 术 第 3 7卷 驱动轴 润滑 油进 油孔 图 1 S S S离合器 结构件 图( 啮合位置 ) 轴 图 2 S S S离合器甩开位置 变化值的差值不大于规定值， 并根据厂家提供的参 考数据复核垂直度和水平度。 ( 4 ) 松脱离合器。反向盘动驱动端转子使离合 器松脱。 ( 5 ) 安装位置指示器。调整探头和设备的间隙 后 ， 将指示离合器啮合与否的位置指示器安装在轴 承箱上盖预留孔处。 3 盘车联锁保护试验 盘车装置调试前 ， 需要首先完成联锁保护试验 ， 验证盘车装置逻辑及联锁保护动作正常， 联锁保护 试验未完成或不合格 ， 禁止进行盘车系统调试及试 运 。S S S离合器式盘车装置逻辑、 保护主要 内容见 表 1 。 盘车系统就地控制逻辑包括就地可编程控制器 ( P L C ) 、 D C S 逻辑两部分， 为保证联锁保护试验完 整、 正确 ， 试验 中两部分逻辑应配合进行验证。某 3 0 0 M W 机组给水泵汽轮机 S S S离合器式盘车装置 P L C控制逻辑如图3所示。 表 1 试 验项 目及 内容 试验项 目 试验 内容 保护项 目 启动允许 电气故障停盘车 联锁启动 联锁停止 1 润滑油压低停盘车 ； 2 电器故障停盘 车 1 无 电气故障信号 ； 2 无盘车停止信号 ( 就地及 分 散控制系统( D C S ) ) ； 3 润滑油压正常 1 盘 车 启 动 按 钮 ( 就 地 及 D C S ) ； 2 给水泵汽轮机转速低于 1 8 0 r rai n ， 盘车装置 自动状 态， 盘 车联锁启动 1 盘 车 停 止 按 钮 ( 就 地 及 D C S ) ； 2 给水泵 汽轮机转速大于 1 8 0 r rai n ， 延 时 5 0 s ， 盘 车联 锁停 I 4 盘车装置调试 调试前应具备的条件 ： 盘车系统联锁保护试验 完毕且合格 ； 给水泵汽轮机润滑油系统投运正常； 给 水泵汽轮机安装完毕 ， 具备盘车条件 ； 盘车装置电机 单机试运合格、 转 向正确； 盘车装置润滑油系统供油 正常 ； 盘车控制柜控制及动力电源供 电正常。 盘车装置启动至啮合过程 中通过棘轮与棘爪啮 合传递扭矩 ， 为防止启动过程 中损坏棘 轮、 棘爪结 构 ， S S S盘车装置都设有软启动器或变频启动器 ， 以 减小启动过程中棘轮、 棘爪传递 的扭矩。盘车装置 初次投运前应确定盘车装置软启动器或变频启动器 按厂家规定参数设置完毕。 盘车装置启动前确认装置润滑油系统正常， 给 机构润滑的同时螺旋花键两端的缓冲驻退阻尼油腔 才可以起到缓冲作用 ， 防止滑动部件与驱动轴 、 输出 轴产生剧烈碰撞而损坏机构。润滑油注入离合器内 部时， 借助油压可保持盘车未投入时滑动部件处于 分离位置 ， 避免汽泵运行过程中出现打齿现象。 盘车装置调试前解开给水泵汽轮机与给水泵对 轮防止低速盘车损坏给水泵 。给水泵汽轮机轴端裸 露部分贴测速反光纸 ， 带盘车装置投运后 ， 方便就地 测量盘车转速。 盘车装置首次投入采用手动投入 、 手动盘车 ， 使 用盘车手柄顺盘车投入转 向旋转 ， 直至盘车完成啮 合 ， 此时盘车啮合指示灯应亮起 ， 继续手动盘车至给 水泵汽轮机转子被正常盘动。保持盘车装置啮合状 态 ， 启动盘车电机 ， 盘车装 置升速 ， 观察升速过程 中 软启动器或变频器工作是否正常 ， 记录盘车电机启 第 5期 代志纲， 等： S S S盘车装置在给水泵汽轮机上的应 用与调试 3 9 图 3 S S S离合器式盘车装置 P L C控制逻辑 动电流 ， 待盘车装置定速后使用手持测速仪测量盘 凑、 运行 自动化程度 高， 用 于汽动给水泵盘车， 可有 车转速是否达到设计值 ， 并对 比测速探头测量转速 效解决给水泵盘车过程中不能建立水膜 、 抱死的问 是否一致 ， 观察盘车电流是否稳定， 记录盘车电流。 题 ， 且盘车 自动投切 ， 投切过程无冲击 ， 有效提高了 全面检查正常后按盘车停止按钮 ， 盘车装 置应 电厂运行的 自动化水平和安全性。 自动甩开 ， 确认盘车啮合指示灯应熄灭 。 盘车装置初次试运行完毕 ， 确认盘车装置机构 参考文献 ： 投切正常后 ， 可 以进行 整机试运行 。首先按盘 车启 1 袁秀坤 给水泵汽轮机 S S S高速盘车装置 J 东方电气 动按钮启动盘车装置 ， 盘车装置正常投运后 ， 按规程 评论， 2 0 1 0 ( 4 ) ： 2 3 2 5 要求进行给水泵汽轮机冲转 ， 给水泵汽轮机转速超 2 袁秀坤， 陈辉 给水泵汽轮机 S S S 高速盘车装置 J 东 越盘车转 速时 盘车装 置 应 自动 甩开 ， 升 速 至 1 8 0 方电气评论， 2 0 1 0 ( 4 ) ： 2 3 2 6 - r m i n时盘车电机联锁停止。 3 沙曾圻 锅炉给水泵汽轮机高速盘车装置的设计 J 浙 盘 车 皇 ： 煮 苎 江 电 力 ( 本 文 圭 1 8 0 r m i n时盘车电机应联锁启动 ， 给水泵汽轮机转 一 一 一 。 一 速低于盘车转速时 ， 确认盘车装置 自动啮合。 作砉简介 5结 论 从 事 筻 器 墨 S S S离合器式高速盘车装置 ， 原理先进、 结构紧 工作( E - m a i l ： a d a i 1 2 2 9 8 8 1 6 3 - c o m) 。 ( 上接第 8页) 2台机组换料大修和启停机的窗 口对 新系统进行了充分 的功能再鉴定 ， 保证 了新系统在 各种运行工况下的正常工作 ， 新系统投运至今运行 稳定 ， 极大地减少了现场维护的成本 ， 并提高了机组 的安全运行水平。由于大修窗 口和检修人力等因素 的限制 ， 改造部门在现场实施前多次与大修计划 、 主 机和仪表检修等部 门进行充分 的沟通 ， 做好 了详细 的实施计划 ， 并建立 了一个畅通的信息通报机制 ， 为 项 目的I I , N完成提供了有效保证。 ( 本文责编： 白银 雷) 作者简介 ： 胡琰军( 1 9 8 5 一 ) ， 男 ， 广东深圳人， 工程师， 从事核电厂 仪控改造方面的工作( E m a i l ： h u y a n j u n c g n p c c o n c n ) 。