液偶改造方案讲解.docx
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液偶改造方案讲解
山西阳城晋煤能源公司
#2机组1#给水泵耦合器改造方案
批准：
张文海
审核：
施克勤
编制：
孙超
长春时代机电新技术有限公司有限公司
二〇一五年十月
液力偶合器改造方案
一、设备状况
山西阳城晋煤能源公司2号机（135MW）汽轮发电机组，每台机组设计配置2×100%额定容量给水泵组。
运行方式为一运一备，调速方式为液力偶合器调节。
二、改造原因
2.1给水泵做为发电厂生产过程中的主要辅机设备，耗电量约占用厂用电率30%以上，直接影响发电厂的生产成本。
针对晋煤能源公司电厂的实际情况，对电动给水泵组的调节方式进行优化是十分必要的，对现有液力偶合器调节系统改造成变频调速型液力偶合器，使其既能变频运行，又能工频运行两种运行方式。
2.2增速型液力偶合器输出效率等于转速比，额定输出时增速型液力偶合器运行效率最高，因此增速型液力偶合器只适应在满载工况下运行符合设计的高效率。
由于负荷率较低液力偶合器在偏离满载工况条件下运行，必须改造液力偶合器调节系统改造成变频泵轮调速型液力偶合器，使其既能变频运行，又可工频运行。
解决了给水泵组偏离额定工况运行效率低、能耗高的课题。
2.3变频调速型液力偶合器，是一种具有高效节能和良好控制性能的创新型液力偶合器，是有别于传统液力偶合器的特种传动技术，它解决了增速型液力偶合器的弊端，其应用范围是所有应用增速型液力偶合器传动的电动给水泵的节能技术改造，这一特种传动技术的成功应用，必将成为汽轮机调速给水泵的替代技术，成为发电机组电动给水泵高效节能优化设计的创新方案。
三、2号机B泵改造施工内容：
为减少改造的投资，保留原有运行的电动机、液力偶合器、主给水泵及相关配套设备。
应用专利技术液力偶合器泵轮调速法（ZL201110341984.6），对原有增速型液力偶合器进行就地改造，改造成变频泵轮调速型液力偶合器，使其既能变频运行，又可工频运行。
详见下列设备技术参数及改造范围。
3.1给水泵系统的设备参数
3.1.1给水泵电动机参数
型号
Yk4000-2
额定转速
r/min
额定功率
4000KW
额定电流
456A
额定电压
6000V
3.1.2液力偶合器参数
型号
Yocqz465y
轴功率
KW
额定输入转速
3000r/min
润滑油温
30-40℃
最高输出转速
4600r/min
润滑油压
0.12-0.25MPa
调速范围
2-100%
生产厂家
大连耦合器厂
3.1.3给水泵参数
形式
多级泵
扬程
1910m
型号
135TSB-II-J
进口流量
530t/h
轴功率
3386KW
出口压力
19Mpa
额定转速
4800r/min
输入压力
1.4Mpa
必需汽蚀余量
5m
四、2号机B泵变频调速型液力偶合器改造施工方案：
4.1液力偶合器改造前结构：
晋煤晋能电厂2号机（135MW）汽轮发电机组设计配置的2×100%额定容量给水泵组，排列布置汽机厂房零米，泵组侧面零米布置工作冷油器及润滑冷油器。
冷油器油管路、冷油器冷却水管路布置均在零米。
偶合器主体基本结构是箱体、增速齿轮组、工作油泵、润滑油泵、综合润滑油泵、泵论、涡轮、调速机构、工作油、润滑油、油箱、油路等组成。
液力偶合器油系统供油方式结构为同轴驱动安装一体的工作油泵和润滑油泵，工作油系统和润滑油系统分路供油互不关联。
新增润滑油泵为YCB-21-0.6型齿轮泵。
4.2液力偶合器改造方案：
4.2.1将液力偶合器容积调速方式改为泵轮调速方式（泵轮变频调速方式）。
这一方式的解决方案是，新增一台变频器实现给水泵电动机的变频调速，实现液力偶合器输入轴的变频调速，实现增速齿轮组的变频调速，实现泵轮的变频调速，保持液力偶合器泵轮与涡轮工作油腔充液量最大，滑差最小，效率最高，涡轮与泵轮相对固定，实现涡轮变频调速，实现输出轴变频调速，进而实现给水泵变频调速。
4.2.2由输入轴通过齿轮直接驱动的方式不变；
4.2.3箱体内原配置的输入轴驱动的主油泵（或同轴驱动的润滑油泵和工作油泵），供油回路不变，外部安装2台电机直接驱动的综合供油泵与原润滑油、工作油系统连接，原辅助润滑油泵运行方式不变。
系统配置恒压流量顺序阀和恒压流量调节阀，同时满足润滑油和工作油系统的供油。
4.2.4新安装的外置综合供油泵（如要求需一运一备）必须满足油泵中心与油箱油位高度在0.5米以上的倒灌扬程。
为减少吸入口管道阻力入口油管路长度小于6米为宜。
4.2.5为了保证节能效果，变频器最低频率应设定为根据电厂给水系统特性设定。
4.2.6实现上述改造后，液力偶合器具有了两种运行方式，一种是变频运行方式，变频运行时，应首先启动综合油泵或启动辅助油泵，给水泵组各部润滑油压达到正常油压后，勺管开度至100%，变频启动给水泵，通过调节变频器频率，调节给水泵流量和输出转速，保持与锅炉运行参数同步。
一种是工频运行方式，亦即调速型液力偶合器运行方式，这一运行方式是原有运行方式，按原方式启动、运行、调节。
4.2.7改造后需注意以下几点：
a、实现上述方案变频器最低频率应设定为15Hz以上，启动后根据负荷调整变频器频率，改变给水泵参数；
b、工频运行方式保持改造前液力偶合器运行方式不变；
c、外置综合油泵结构为容积泵，在水泵变频工况运行方式下，原则上耦合器的容积调节系统流量和压力是设定好的，一台综合油泵的出力已满足要求，两台综合油泵同时并联运行油压和流量是叠加的，可能会造成偶合器振动，所以是不允许长期并联运行。
五、液力偶合器施工方案
5.1此次改造变频型液力偶合器，安装两台外置综合供油泵（一用一备）。
5.2将油泵安装在-1.5M标高，使外置综合油泵泵的出入口与油箱液面保持0.5米以上倒灌高度，保证油泵安全运行。
5.3重新开挖泵坑及管道沟，泵坑的尺寸为长3.0M*深1.5M*宽1.8M，以利于两台综合油泵安装、施工及维护。
5.4管道沟尺寸长2.2M*宽0.8M*深0.5M，（土建工作在现场条件允许的情况下可以提前进行）。
5.5根据现场实际测量，为方便运行人员检查和检修人员维护，外置多功能油泵安装在2号机组B给水泵组右侧。
5.6为了简化系统油泵入口采用母管制供油，采用Ø108×4mm不锈钢管。
5.7油泵出入口管路为DN65不锈钢管路。
5.8油管路的安装布置从给水泵组液力偶合器零米油管路之间穿插，施工安装布置示意图根据现场实际情况测量布置，尽量可能减少弯头缩短管道长度。
实际施工中遇到不符现场的情况时可以对施工布置示意图加以修改。
5.9准备工作就绪后办理工作票，停止给水泵运行、将液力偶合器油箱内油排尽保管。
5.10不解体液力偶合器，根据实际情况在液力偶合器箱体适当位置开孔，连接入口油管路和恒压流量调节阀排油管路。
5.11综合油泵入口管连接到油箱内，管路吸入口端应高于油箱底部150mm以上，以防油箱底部渣滓进入油泵入口管路。
为了避免在变频工况下与原润滑油泵和工作油泵抢油，综合油泵入口管道安装时应避开原油泵入口。
5.12为保证油系统施工的清洁度，油管路焊接前应用工业乙醇和白色丝绸布进行拉拽清洗，管道施工采用弧氩施焊，箱体开孔焊接处采用弧氩加强焊措施，新配置的管路焊接后进行清扫检查。
5.13油箱充入经检验合格的油品并进行油循环过滤，经化验油质达到没有250μm以上颗粒，方能启动运行。
5.14油循环中检查新配置的管路、油泵、法兰连接处渗漏油点并消除。
六、调整试运
6.1设备系统安装完成验收合格后，进行油泵空载试验。
6.2按照运行规程油泵启动后，监视油泵及系统管道的振动，应小于规定值。
6.3监视油泵电机温度不超过85度。
6.4监视油泵出口油压为0.30Mpa，系统无漏泄。
6.5监视油泵机械密封是否漏油，机械密封的漏油标准执行JB/T4127.1-1999《机械密封技术条件》规定泄漏率，轴（或轴套）外径大于50mm时泄漏量不超过5ml/h，轴（或轴套）外径小于50mm时泄漏量不超过3ml/h。
6.6调整恒压流量顺序阀，使其保证耦合器滤网后润滑油油压在0.15-0.25Mpa之间。
6.7调整工作由溢油阀，工作油油压0.10-0.25Mpa。
七、改造后系统
图中有数字编号者为液力偶合器原有元件，没有数字编号者为新增元件。
八、安全措施;
8.1严格执行《电业安全工作规程》。
开工前组织工作成员学习作业文件，对工作成员进行分工，并进行安全和技术交底，工作组成员应熟知工作内容及危险点的控制措施，掌握本作业工作全部内容。
8.2拆开的油管路、法兰等敞口部位要封闭好。
8.3使用电动工器具必须配用漏电保护器。
8.4使用电动工器具必须带绝缘手套。
8.5检修现场严禁吸烟，一经发现严格处理。
8.6检修时所有工作人员要认真负责，杜绝带情绪和饮酒后作业。
8.7偶合器油箱开口回装前，应全面检查确认偶合器油箱的油已经放尽，并通知相关部门和班组进行检查和确认。
8.8邮箱开孔应采用机械开孔方法，不允许动火。
入口Ø108×4管路开孔直径为Ø100mm，溢油管路Ø76×3开孔直径为Ø70mm。
8.9在油箱上进行焊接油管路时，应采用氩弧焊接，同时在焊接的管路内填充防火材料封堵，防止焊接火焰和焊渣进入油箱。
8.10每天开工前工作负责人向工作班成员交代安全注意事项，工作结束后，总结当天的安全工作情况。
8.11严格执行电力安全生产工作票制度，每项工作必须有工作票。
8.12现场施工要严格执行电力施工安全规程。
九、技术措施
液力偶合器改造执行《液力偶合器检修工艺规程》
管道安装执行《中压金属管道工程施工标准》
9.1外置综合油泵基础安装参照施工图。
9.2外置综合油泵安装时泵基础台板与基础槽钢框架进行水平度找平找正。
与砼接触的基础槽钢框架表面必须清理干净，然后进行底板内灌砼抹平基础台面。
9.3油管路安装焊接均为全氩弧焊，法兰、箱体处焊接氩弧焊。
9.4管道连接时不得强对口。
9.5阀安装时应注意阀的方向性，与油管路连接的法兰垫应采用耐油石棉板制作。
9.6管道长度超过2米应在适当位置增设支架固定，管道走向及布置要规范合理，方便检修及操作。
油管路对口焊接施工完成后为防止异物进入管内，必须解体进行清理和冲洗。
9.7为调试和监视多综合润滑油泵、综合工作油泵出口油压，在油泵出口管道上装设一块0-0.6PMa压力表。
9.8清理检修现场，交回工作票，试运。
十、 施工进度（单台机组一台液力偶合器）
序号
名称
型号规格
单位
数量
工日
总价
工期（天）
1
油泵基础配框安装
个
2
2×2
2
2
综合油泵安装就位
台
2
2×3
3
3
阀门，逆止阀安装
DN65PN1.6
台
10
2×3
3
4
管路法兰焊接，安装
Ф108×4
Ф89×4
米
30
4×5
3
5
油箱开孔焊接
Ф100、ф70
个
2
2×2
2
6
附件1：
甲方应提供的技术参数
序号
参数名称
参数数值
备注
1
润滑油滤网后油压
MPa
规程值
2
各个轴承运行温度
℃
满负荷
3
润滑油冷油器进出口温度
℃
运行值
4
工作冷油器进出口温度
℃
运行值
5
润滑油滤网压差
MPa
运行值
6
辅助油泵低油压联锁值
MPa
规程值
7
润滑油压力
MPa
规程值
8
工作油压力
MPa
规程值
9
各个负荷下的工作油温度
℃
运行值
10
各个负荷下的电机电流
A
运行值
附件2：
施工示意图
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