鍋爐給水泵一般都帶有調速裝置，如液力聯(lián)軸器等，作用是根據機組負荷的變化調整給水泵的流量，減少節流損失，從而節約能源。

　　液力聯(lián)軸器調速給水泵（以下簡(jiǎn)稱(chēng)液調泵）運行時(shí)，應能投入自動(dòng)調節，以減少運行人員的操作，其調速范圍應達到25%~100%.但有些液調泵存在轉速變化率大，從而引發(fā)流量大幅度波動(dòng)，可能導致斷軸事故的發(fā)生。

　　某電廠(chǎng)給水泵由前置泵、主給水泵、液力聯(lián)軸器及增速齒輪組成。前置泵由電動(dòng)機主軸拖動(dòng)，主給水泵由電動(dòng)機通過(guò)增速齒輪、液力聯(lián)軸器拖動(dòng)。前置泵型號為QG50080，主給水泵型號為DG480180，液力聯(lián)軸器型號為C046，為上海電力修造廠(chǎng)產(chǎn)品。

　　1、故障情況

　　該液調泵在一次檢修后投運時(shí)，發(fā)現給水自動(dòng)調節特性變差。投自動(dòng)時(shí)，存在流量波動(dòng)大，有時(shí)達到80t/h左右，嚴重影響機組的正常運行。為分析這一問(wèn)題，把正常泵的控制系統切換至故障泵，出現相同的故障問(wèn)題，由此基本上排除了熱工控制方面的原因。

　　2、給水泵液力聯(lián)軸器的調節

　　上世紀90年代，液力聯(lián)軸器在國內得到了迅速發(fā)展，解決了定速給水泵的節流調節問(wèn)題，有效地節約了廠(chǎng)用電。

　　液力聯(lián)軸器的調節是通過(guò)勺管調節渦輪的泄油量來(lái)調節給水泵的轉速，從而達到調節流量的目的。流量Q變化與轉速n成正比。

　　根據泵的特性曲線(xiàn)，可以作出一條流量的相對值g與勺管的相對角位移L的曲線(xiàn)。

　　g=G/Gmax（1）

　　式中:G為泵的輸出流量，t/h；Gmax為泵的最大輸出流量，t/h.

　　μ=α/αmax（2）

　　式中:A為勺管的角位移；Amax為勺管的最大角位移。

　　K=dg/dμ=αmax/Gmax·dG/dα（3）

　　K為曲線(xiàn)的斜率，即為放大系數或調節特性系數。

　　在理想狀態(tài)下K=1，即傾角為45b，液力聯(lián)軸器在轉速調整過(guò)程中，流量變化平穩，不會(huì )引起調節量與流量之間的不匹配。

　　K《1時(shí)，流量變化遲緩，不利于跟蹤負荷調整的需要。

　　K》1時(shí)，流量變化過(guò)快，易引起流量上下大幅度波動(dòng)，導致汽包水位不穩，水泵調節頻繁，可能造成泵軸斷裂。

　　3、液調泵的性能試驗

　　為查找故障原因，對該泵進(jìn)行了特性試驗，采用常規試驗方法。試驗前校核了相關(guān)表計。

　　試驗時(shí)，各工況負荷見(jiàn)表1.通過(guò)液調泵提升壓力后的給水盡可能通過(guò)流量孔板，以減少試驗誤差。各減溫水盡量少用，并給予相應修正。在此基礎上抄錄相關(guān)數據。

　　4、故障分析

　　試驗時(shí)，手動(dòng)操作勺管，流量沒(méi)有波動(dòng)，電流穩定，平衡壓力正常，說(shuō)明泵軸不存在竄動(dòng)現象。電動(dòng)機工作正常，液力聯(lián)軸器在各負荷點(diǎn)能正常運行。根據負荷調節的需要，每當操作手操器時(shí)，流量都發(fā)生了很大的變化，要控制在要求流量下，比較困難。勺管行程從61mm變化到71mm時(shí)，流量從284t/h變化到430t/h.從圖1看出，整個(gè)調速系統的線(xiàn)性較好但是曲線(xiàn)較陡，開(kāi)度每變化1%，流量變化11.23t/h給水泵流量的大小，決定于給水泵的轉速。泵軸安裝于液力聯(lián)軸器的渦輪上，而渦輪的轉速決定于勺管的回油量。如果單位行程內的回油變化量過(guò)大，將嚴重影響給水泵流量的穩定。為此，應減小勺管回油量的變化率。

　　4.1放大系數K

　　勺管的最大行程為110mm，最大流量為440t/h根據表1，流量從284t/h變化到430t/h，行程從61mm變化到71mm.

　　K=dg/dμ=αmax/Gmax·dG/dα=（110/440）·[（430-284）/（71-61）]=3.65

　　則曲線(xiàn)的傾角為74.7b，說(shuō)明曲線(xiàn)較陡，這是引起液力聯(lián)軸器調速性能不穩的主要原因。要改善液力聯(lián)軸器調節性能，就要解決好勺管回油量的變化量，使得在相同開(kāi)度變化量的條件下，回油量減小。

　　4.2凸輪

　　把拆除的老凸輪重新安裝，投運后，發(fā)現對液力聯(lián)軸器調節性能的改善作用不明顯。為此，在加上凸輪同時(shí)，改變凸輪型線(xiàn)，使之適應負荷調節的需要。即在50%負荷以下，使凸輪型線(xiàn)較陡；在負荷經(jīng)常調節的區間，凸輪型線(xiàn)較為平坦；其余負荷區間的型線(xiàn)也較陡。

　　4.3減小齒條與齒輪傳動(dòng)比

　　液力聯(lián)軸器調節時(shí)，凸輪帶動(dòng)齒條上下運動(dòng)，齒條再帶動(dòng)齒輪，齒輪繼而帶動(dòng)扇形齒輪，從而引起勺管開(kāi)度的變化，調節給水流量。勺管的調節是通過(guò)扇形齒輪轉動(dòng)來(lái)帶動(dòng)的，齒條傳動(dòng)與扇形齒輪同軸的齒輪。減小齒條與齒輪傳動(dòng)比，即增大齒輪直徑，延長(cháng)齒條長(cháng)度，保證勺管的開(kāi)足與關(guān)嚴。減小了齒條與齒輪傳動(dòng)比，即同樣行程的凸輪，扇形齒輪的開(kāi)度變小，勺管的回油調節量變小，從而減小了給水流量的波動(dòng)。

　　5、處理方式及結果

　　根據以上分析，采取了相應的措施。首先考慮增加凸輪，如果增加凸輪無(wú)效，則考慮采用電腦調節等措施。增加凸輪的難度相對較小，易于實(shí)現，并對凸輪的型線(xiàn)進(jìn)行了改進(jìn)。根據機組正常運行的負荷區間，考慮在50%負荷以下，凸輪的型線(xiàn)較陡；在50%~100%負荷下，相應的型線(xiàn)較為平坦。在低負荷時(shí)或開(kāi)機過(guò)程中，由于需要開(kāi)啟給水泵再循環(huán)閥，水泵也可以維持較高的流量。增加凸輪并改進(jìn)型線(xiàn)后的流量及相關(guān)參數見(jiàn)表2.

　　恢復原凸輪后對勺管本身無(wú)多大影響，勺管行程在（60~70）mm處，斜率仍為3.45.根據表2，通過(guò)凸輪型線(xiàn)改進(jìn)后，整個(gè)調速系統（包括手操器）的斜率為100/440·[（416-274）/（71-48）]=1.4，傾角為540，傾角大幅度降低，基本滿(mǎn)足了負荷調節的需要，如圖3所示。機組通過(guò)上述改造后運行正常。