广西长洲水电厂轴承润滑油系统流量监控改造总结
2013-03-28
郑国晨
（广西长洲水电厂，广西省梧州市 543002）
摘 要：冷却水和润滑油是水电厂两种重要的冷却介质，对机组的安全运行有着重要意义。对冷却介质的监控也有着同等重要的意义，而流量开关就起着这样的作用。流量开关的选择、安装和调试是影响流量监控的重要环节。由于长洲水电厂热导式流量开关不能满足运行要求，故对其改造更换为机械挡板式流量开关，效果良好。在此进行分析与总结，强调自动化元件与现场环境相结合的重要性，也分析了两种流量开关的原理及优缺点。（广西长洲水电厂，广西省梧州市 543002）
关键词：润滑油；流量开关改造；热导式；机械挡板式
0、改造背景
广西长洲水电厂是个新投运的灯泡式贯流水电厂。目前其应用热导式流量开关对冷却水、主轴密封水、润滑油进行流量监控，监测信号参与机组的事故停机流程。但从实际运行的情况来看，长洲水电厂的流量开关工作很不稳定，易报误，影响开停机流程的正常执行，有时会导致机组不必要的事故停机，并且流量开关损坏率也较高。为此我们进行了流量开关的改造试验工作，将热导式流量开关改造为FCD型的机械档板式流量开关，并且更换了流量开关的安装位置，效果良好。
1、改造前后两种流量开关原理对比与分析
改造前为热导式流量开关（也叫热扩散流量开关），其的原理是基于热交换原理的自动化元件。它有两个传感器元件，当两个传感器元件被置于流体中并通电后，其中一个传感器元件被加热导恒温，另一个传感器元件用于感温流体过程。两个传感器元件之间的温差与流体过程流速以及过程介质的性质有关。两个传感器元件之间的温差在无流量状态下Z大，但随着流量的增加，其中一个传感器元件被冷却，温差减少，流体流速直接影响热扩散的程度。
我们在现场使用时，发现热导式流量开关有几个方面与现场环境不太匹配。一是热导式流量开关的安装位置不对，基建时都安装在轴承排油的出口，且距离较近，油流紊乱，同时回油不能满管。二是这种热导式流量开关热感探头很短，苛刻条件下感受流体流动情况受到一定的限制。三是热扩散型原理，使它在测量温度变化流体流速时会产生一定的误差。因为机组的润滑油刚开始运行时温度较低，同样的流速下热导式流量开关感受值大些，随着油温的升高，同样的流速，流量开关感受到的流量会变小，容易产生流量中断的误信号。四是流量开关是电气元件，又是长时间工作的，各电气元件容易损坏，寿命相对较短，易造成事故停机。
改造后为FCD型机械档板式流量开关，其原理是利用置于管道中的档板被油流冲击而带动位置接点发信号，不需要电源，是个纯机械结构。信号定值易于整定且调整方便。带有透明玻璃窗，上面有标尺刻度，便于观察油流情况和流量大小。纯机械结构没有电气元件老化的影响。但其安装有几个特殊的要求：一是要安装在水平管路上；二是离开管路转弯处的至少三倍，避免流体介质的紊流；三是我们的经验认为在满足安全流量的前提下，尽量将报警值整定的小一点，使得流量开关不容易受到油流波动的影响而误动，这样可以Z大限度的信号的可靠性。
以下是两种流量开关的外形图片：
图1、改造前用热导式流量开关
图2、改造后用机械挡板式流量开关
3、改造情况及效果长洲水电厂首次在8号机组上进行了流量开关改造试验。我们直接将FCD机械档板式流量开关安装在负14米层的轴承回油箱旁边的水平管路上，组合轴承，水导径向轴承、发导径向轴承共三组。经适当调整各供油阀开度，组合轴承、水导径向轴承流速都能达到100%，发导径向轴承开机时的稳定流量在60～90%之间，能够满足机组安全运行。6月8日改造调试完成后，8日至14日之间进行调整试运行直到现在还没有出现过一次润滑油流量中断的情况。但在开机初期发现组合轴承油流不稳，波动较大，持续30～40秒。但经过与开机时间的配合后，机组能够躲过不稳定期，满足了机组的稳定开机。
同时，该机械挡板式流量开关的玻璃视窗结构，使得管道内的润滑油一目了然，是否满管？是否有波动？油质如何？不同轴承管道流量分配是否均匀等？为我们调整、分配流量、了解油系统运行情况提供了非常直观的判别依据，是一大亮点。
另外，我认为如果能在来油的方向加装一个类似的缓冲装置对流量介质的稳定一定能起到良好的作用，因为这种油流的不稳定是与机械结构有关系的，我们将在下一个机组上做偿试。
4、改造总结
经过这次改造，我们认为在灯泡式贯流机组上机械档板式流量开关的优势还是大于热导式流量开关的，建议对所有机组的润滑油流量开关进行改造。理由有以下几个方面：
（1）机械档板式流量开关是纯机械结构，不用考虑电气元件老化和电气特性不稳定的因素。
（2）机械档板式流量开头与热导式流量开关相比，用途一致，但结构简单可靠，并且开关量多，方便控制使用。
（3）机械档板式流量开关有玻璃观察窗，能直接看到流体介质的真实情况，而热导式流量开关是依靠面板上的几个指示灯来判断的，不直接，且指示灯异常时，有可能误判。
（4）械档板式流量开关玻璃观察窗上有刻度，可以依据曲线直接查到介质流量，方便观察与流量分配与整定。
（5）机械档板式流量开关信号接线简洁明了。
（6）机械档板式流量开关在灯泡式贯流机组润滑流量监控方面的适应性大于热导式流量开关。
