廣西長洲水電廠軸承潤滑油系統流量監控改造總結
2013-03-28
鄭國晨
（廣西長洲水電廠，廣西省梧州市 543002）
摘 要：冷卻水和潤滑油是水電廠兩種重要的冷卻介質，對機組的安全運行有著重要意義。對冷卻介質的監控也有著同等重要的意義，而流量開關就起著這樣的作用。流量開關的選擇、安裝和調試是影響流量監控的重要環節。由于長洲水電廠熱導式流量開關不能滿足運行要求，故對其改造更換為機械擋板式流量開關，效果良好。在此進行分析與總結，強調自動化元件與現場環境相結合的重要性，也分析了兩種流量開關的原理及優缺點。（廣西長洲水電廠，廣西省梧州市 543002）
關鍵詞：潤滑油；流量開關改造；熱導式；機械擋板式
0、改造背景
廣西長洲水電廠是個新投運的燈泡式貫流水電廠。目前其應用熱導式流量開關對冷卻水、主軸密封水、潤滑油進行流量監控，監測信號參與機組的事故停機流程。但從實際運行的情況來看，長洲水電廠的流量開關工作很不穩定，易報誤，影響開停機流程的正常執行，有時會導致機組不必要的事故停機，并且流量開關損壞率也較高。為此我們進行了流量開關的改造試驗工作，將熱導式流量開關改造為FCD型的機械檔板式流量開關，并且更換了流量開關的安裝位置，效果良好。
1、改造前后兩種流量開關原理對比與分析
改造前為熱導式流量開關（也叫熱擴散流量開關），其的原理是基于熱交換原理的自動化元件。它有兩個傳感器元件，當兩個傳感器元件被置于流體中并通電后，其中一個傳感器元件被加熱導恒溫，另一個傳感器元件用于感溫流體過程。兩個傳感器元件之間的溫差與流體過程流速以及過程介質的性質有關。兩個傳感器元件之間的溫差在無流量狀態下Z大，但隨著流量的增加，其中一個傳感器元件被冷卻，溫差減少，流體流速直接影響熱擴散的程度。
我們在現場使用時，發現熱導式流量開關有幾個方面與現場環境不太匹配。一是熱導式流量開關的安裝位置不對，基建時都安裝在軸承排油的出口，且距離較近，油流紊亂，同時回油不能滿管。二是這種熱導式流量開關熱感探頭很短，苛刻條件下感受流體流動情況受到一定的限制。三是熱擴散型原理，使它在測量溫度變化流體流速時會產生一定的誤差。因為機組的潤滑油剛開始運行時溫度較低，同樣的流速下熱導式流量開關感受值大些，隨著油溫的升高，同樣的流速，流量開關感受到的流量會變小，容易產生流量中斷的誤信號。四是流量開關是電氣元件，又是長時間工作的，各電氣元件容易損壞，壽命相對較短，易造成事故停機。
改造后為FCD型機械檔板式流量開關，其原理是利用置于管道中的檔板被油流沖擊而帶動位置接點發信號，不需要電源，是個純機械結構。信號定值易于整定且調整方便。帶有透明玻璃窗，上面有標尺刻度，便于觀察油流情況和流量大小。純機械結構沒有電氣元件老化的影響。但其安裝有幾個特殊的要求：一是要安裝在水平管路上；二是離開管路轉彎處的至少三倍，避免流體介質的紊流；三是我們的經驗認為在滿足安全流量的前提下，盡量將報警值整定的小一點，使得流量開關不容易受到油流波動的影響而誤動，這樣可以Z大限度的信號的可靠性。
以下是兩種流量開關的外形圖片：
圖1、改造前用熱導式流量開關
圖2、改造后用機械擋板式流量開關
3、改造情況及效果長洲水電廠首次在8號機組上進行了流量開關改造試驗。我們直接將FCD機械檔板式流量開關安裝在負14米層的軸承回油箱旁邊的水平管路上，組合軸承，水導徑向軸承、發導徑向軸承共三組。經適當調整各供油閥開度，組合軸承、水導徑向軸承流速都能達到100%，發導徑向軸承開機時的穩定流量在60～90%之間，能夠滿足機組安全運行。6月8日改造調試完成后，8日至14日之間進行調整試運行直到現在還沒有出現過一次潤滑油流量中斷的情況。但在開機初期發現組合軸承油流不穩，波動較大，持續30～40秒。但經過與開機時間的配合后，機組能夠躲過不穩定期，滿足了機組的穩定開機。
同時，該機械擋板式流量開關的玻璃視窗結構，使得管道內的潤滑油一目了然，是否滿管？是否有波動？油質如何？不同軸承管道流量分配是否均勻等？為我們調整、分配流量、了解油系統運行情況提供了非常直觀的判別依據，是一大亮點。
另外，我認為如果能在來油的方向加裝一個類似的緩沖裝置對流量介質的穩定一定能起到良好的作用，因為這種油流的不穩定是與機械結構有關系的，我們將在下一個機組上做償試。
4、改造總結
經過這次改造，我們認為在燈泡式貫流機組上機械檔板式流量開關的優勢還是大于熱導式流量開關的，建議對所有機組的潤滑油流量開關進行改造。理由有以下幾個方面：
?。?）機械檔板式流量開關是純機械結構，不用考慮電氣元件老化和電氣特性不穩定的因素。
（2）機械檔板式流量開頭與熱導式流量開關相比，用途一致，但結構簡單可靠，并且開關量多，方便控制使用。
（3）機械檔板式流量開關有玻璃觀察窗，能直接看到流體介質的真實情況，而熱導式流量開關是依靠面板上的幾個指示燈來判斷的，不直接，且指示燈異常時，有可能誤判。
?。?）械檔板式流量開關玻璃觀察窗上有刻度，可以依據曲線直接查到介質流量，方便觀察與流量分配與整定。
?。?）機械檔板式流量開關信號接線簡潔明了。
?。?）機械檔板式流量開關在燈泡式貫流機組潤滑流量監控方面的適應性大于熱導式流量開關。
