660MW機(jī)組直流事故潤滑油泵管路改造

李曉東

(大唐長山熱電廠,吉林 松原 131109)

2010年 7月 12日、26日,大唐金竹山火力發(fā)電公司 3號(hào)機(jī)組(哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司制造,N600-16.7/538/538型亞臨界、一次中間再熱、高中壓合缸、單軸、三缸四排汽凝汽式,系統(tǒng)為單元制熱力系統(tǒng))、大唐國際調(diào)兵山 2號(hào)機(jī)組(哈爾濱汽輪機(jī)廠制造,N300-16.7/537/537型亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷凝汽式)先后發(fā)生機(jī)組運(yùn)行中斷油燒瓦事故。事故原因?yàn)槠啓C(jī)潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行中冷油器入口閥芯緊固螺栓松動(dòng)脫落,閥芯堵塞冷油器進(jìn)油口,造成機(jī)組潤滑油全部中斷。分析該 6QHF型冷油器切換閥(沈陽北方潤華冷卻設(shè)備有限公司、沈陽盛世高中壓閥門有限公司,型號(hào)6QHF-200(DN200,PN1.6)結(jié)構(gòu)存在隱患,當(dāng)處于開位的閥碟松脫,在油流作用下,2個(gè)冷油器進(jìn)油口將全部關(guān)閉。燒瓦事故機(jī)組采用的6QHF型冷油器切換閥為同一廠家的產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)存在隱患,外部法蘭蓋緊固螺栓不符合要求,沒有按要求配制彈簧墊圈是事故主要原因。大唐長山熱電廠結(jié)合上述 2起事故對(duì)660 MW1號(hào)機(jī)組進(jìn)行了對(duì)照檢查,有針對(duì)性地制定并采取了改造措施。

1 1號(hào)機(jī)潤滑油系統(tǒng)概況

大唐長山熱電廠 1號(hào)機(jī)組型號(hào)為 CLN660-24.2/566/566(哈爾濱汽輪機(jī)廠制造,超臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、反動(dòng)抽凝汽式)。機(jī)組啟停機(jī)或事故停機(jī)時(shí)潤滑油系統(tǒng)供油由交、直流潤滑油泵供油。

交流潤滑油泵出口壓力油經(jīng)各自出口逆止門分成2路油路,第1路油路與二級(jí)注油器出口油路匯合后經(jīng)三通閥到冷油器(1、2號(hào)),經(jīng)過潤滑油過濾器后分成 2個(gè)支路,一支路通過油箱上部的套裝油管路至汽輪機(jī)各軸瓦供潤滑油;另一支路通往頂軸油系統(tǒng)供油。第2路油路經(jīng)過分支逆止門后經(jīng)O 76X節(jié)流孔與一級(jí)注油器出口油路匯合并又分成 2個(gè)支路,一支路為主油泵入口供油,另一支路作為低壓氫密封油備用油,在其油路中有1個(gè)O 3 mm節(jié)流孔,經(jīng)其節(jié)流孔后支路油回到套裝油管路外套管后經(jīng)回油濾網(wǎng)進(jìn)入主油箱。

在交流潤滑油泵故障或油壓低于定值時(shí)直流事故油泵啟動(dòng)向系統(tǒng)供油,其出口壓力油經(jīng)出口逆止門直接通向潤滑油過濾器、冷油器后向各瓦提供潤滑油。主油泵軸瓦、推力軸承軸瓦及 1、2、3、 4、5、6、9各瓦回油經(jīng)回油管路進(jìn)入套裝油管路經(jīng)回油濾網(wǎng)回到主油箱,而 7、8瓦回油經(jīng) U形管密封集油管向密封油箱供油。

主機(jī)正常運(yùn)行時(shí)整個(gè)油系統(tǒng)由主油泵及二級(jí)注油器提供潤滑油,主油泵出口油路分為2路,一路油與氫密封油備用油出口油路匯合后分為 2個(gè)支路,一支路油路至機(jī)械超速自動(dòng)停機(jī)裝置供油,另一支路為高壓氫密封備用油,在其油路中有 1個(gè)O 3 mm節(jié)流孔,經(jīng)其節(jié)流孔后支路油回到套裝油管路外套管后經(jīng)回油濾網(wǎng)進(jìn)入主油箱。第2路油分別送至一、二注油器入口作為注油器的動(dòng)力油,一級(jí)注油器出口向主油泵入口供油,同時(shí)也作為低壓密封油備用油,二級(jí)注油器出口油經(jīng)冷油器及油過濾器后向各軸瓦供潤滑油。

直流潤滑油泵出口管路如圖1所示,圖中單位為mm。從潤滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出,當(dāng)三通閥或冷油器一旦發(fā)生故障出現(xiàn)大量泄油時(shí),將導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生斷油燒瓦事故,機(jī)組存在安全穩(wěn)定運(yùn)行隱患。

大唐長山熱電廠1號(hào)機(jī)冷油器切換閥與發(fā)生事故機(jī)組冷油器切換閥同為 6QHF-200型號(hào),存在發(fā)生同類事故的可能性,因此,必須按要求對(duì)管路進(jìn)行改造。

2 1號(hào)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)改造

2.1 改造方案

結(jié)合上述 2起燒瓦事故原因,按照大唐總部的具體要求和大唐長山熱電廠1號(hào)機(jī)組的實(shí)際情況確定具體改造原則。1號(hào)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)中直流事故油泵的潤滑油管為通過冷油器、潤滑油過濾器,存在發(fā)生同類型事故隱患。經(jīng)與設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào),決定將1號(hào)機(jī)組直流事故油泵出口直接連接到冷油器與潤滑油過濾器,以確保當(dāng)潤滑油系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)(如冷油器堵塞、潤滑油器濾網(wǎng)堵塞,冷油器出入口閥門故障等),通過直流事故油泵直接供給汽輪機(jī)各瓦用油,以防止發(fā)生斷油燒瓦事故。

2.2 方案實(shí)施

1號(hào)機(jī)組停備期間,將主機(jī)油系統(tǒng)潤滑油排入備用油箱,并采取必要安全措施。改造方案具體實(shí)施步驟如下:

a.對(duì)交、直流潤滑油泵出口三通閥的緊固螺栓進(jìn)行點(diǎn)焊加固,使交流潤滑油泵經(jīng)過潤滑油過濾器(設(shè)計(jì)有0.077 MPa的壓力損失)、冷油器(設(shè)計(jì)有0.06 MPa的壓力損失),連接至潤滑油母管,直流油泵不經(jīng)過潤滑油過濾器、冷油器,在油箱內(nèi)直接連接至潤滑油母管;

b.將直流潤滑油出口用直徑159mm×9 mm的彎頭和直徑159 mm×9 mm變直徑219 mm×9 mm的變徑彎頭連接至潤滑油母管;

c.交流潤滑油泵出口逆止門及管道與系統(tǒng)連接保持不變;

d.在直流潤滑油泵出口與潤滑油管之間加裝管道逆止閥,防止?jié)櫥托箟?

e.直流潤滑油泵出口油壓設(shè)計(jì)值為 0.38 M Pa,改造后潤滑油系統(tǒng)油不經(jīng)潤滑油過濾器、冷油器將減少0.13 MPa的壓損,在請(qǐng)吉林電科院專家計(jì)算后將原直流泵葉輪送修配將泵葉輪出口槽道車削掉24 mm,以保證潤滑油壓不超壓力,使?jié)櫥蛪哼_(dá)到 0.094 M Pa正常值。

3 改造后的效果

圖1 1號(hào)機(jī)組直流潤滑油泵出口管路

改造后直流潤滑油泵出口管路如圖2所示,圖中單位為 mm。直流潤滑油泵出口油管路改造后經(jīng)機(jī)組啟動(dòng)前轉(zhuǎn)直流潤滑油泵驗(yàn)證,主機(jī)潤滑油系統(tǒng)潤滑油壓穩(wěn)定,壓力值達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)168 h大負(fù)荷長周期運(yùn)行和幾次機(jī)組防腐啟動(dòng)檢驗(yàn),滿足機(jī)組正常啟停機(jī)時(shí)對(duì)主機(jī)潤滑油系統(tǒng)的要求,同時(shí)滿足了機(jī)組特殊工況對(duì)主機(jī)潤滑油系統(tǒng)的基本要求,提高了機(jī)組的安全性能,改造后運(yùn)行效果良好。

圖2 改造后直流潤滑油泵出口管路

4 結(jié)束語

1號(hào)機(jī)組主機(jī)潤滑油系統(tǒng)直流潤滑油泵出口油管路經(jīng)過改造,從根本上消除了發(fā)生上述同類事故的隱患,為 1號(hào)機(jī)組長期安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保障,同時(shí)也為同類型機(jī)組的技術(shù)改進(jìn)提供了成功的范例。經(jīng)168 h大負(fù)荷長周期運(yùn)行和幾次機(jī)組防腐啟動(dòng)檢驗(yàn),改造取得良好效果,提高了 1號(hào)機(jī)組安全性能。