燃機(jī)油箱負(fù)壓測(cè)量偏差問題分析及處理

郭友瑞

（浙江大唐國(guó)際江山新城熱電有限責(zé)任公司,浙江 江山 324100）

0 引言

2013年5月15日，大唐國(guó)際江山新城熱電工程（以下簡(jiǎn)稱江山熱電）2臺(tái)6FA燃機(jī)-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組同時(shí)通過（72+24 h）試運(yùn)，投入商業(yè)運(yùn)行。機(jī)組投運(yùn)以來，燃機(jī)油箱負(fù)壓一直存在測(cè)量顯示值偏低的問題，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的不斷排查、處理，目前得到解決和處理。本文分析了油箱負(fù)壓低的各種發(fā)生因素，提出具體解決方案，供同類型機(jī)組參考借鑒。位指距油箱頂部距離），低油位690 mm；兩臺(tái)88QV任一運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持燃機(jī)油箱負(fù)壓-254mm～-300mmH2O（約-10in～12inH2O）。

1 機(jī)組設(shè)備概況

江山熱電工程一期工程2×120MW燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組。機(jī)組控制系統(tǒng)為MARK Ⅵe操作系統(tǒng)。整套機(jī)組采用分軸聯(lián)合循環(huán)方式，一套聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組由一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)、1臺(tái)蒸汽輪機(jī)、2臺(tái)發(fā)電機(jī)和1臺(tái)余熱鍋爐及相關(guān)設(shè)備組成。正常聯(lián)合循環(huán)運(yùn)行期間，燃機(jī)排氣進(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生高、低壓蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)。起動(dòng)階段，SFC系統(tǒng)將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為同步電機(jī)模式，驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)軸系轉(zhuǎn)動(dòng)。

燃機(jī)潤(rùn)滑油箱容量21577 L，高油位406 mm（注：油

圖1 燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)簡(jiǎn)圖Fig.1 Gas turbine lubricating oil system schematic

2 問題現(xiàn)象及檢查項(xiàng)目

機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)的油箱保持微負(fù)壓的目的除了為了回油順暢之外，還利于將軸承箱內(nèi)產(chǎn)生的油煙抽回油箱，通過油箱上的油氣分離器和排煙風(fēng)機(jī)排出，減少機(jī)組周邊的油煙污染；同時(shí)減少內(nèi)部油壓對(duì)壁面的擴(kuò)張力，有利于避免因油箱焊縫出現(xiàn)細(xì)小裂紋而出現(xiàn)的潤(rùn)滑油外滲現(xiàn)象。

江山熱電1號(hào)、2號(hào)燃機(jī)，從基建調(diào)試至今燃機(jī)油箱負(fù)壓測(cè)量顯示值一直偏低，1號(hào)機(jī)組最高-1.5inH2O；2號(hào)機(jī)組最高-2.1inH2O，遠(yuǎn)達(dá)不到GE公司的設(shè)計(jì)要求；一段時(shí)間甚至出現(xiàn)1號(hào)燃機(jī)排煙風(fēng)機(jī)88QV-2運(yùn)行時(shí)壓力低（需同時(shí)運(yùn)行兩臺(tái)風(fēng)機(jī)）的現(xiàn)象；而通過同類型后投產(chǎn)機(jī)組的了解，它們的燃機(jī)油箱負(fù)壓是在GE公司的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的。

圖2 燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)（處理前）Fig.2 Operation parameters of gas turbine lubricating oil system(before processing)

期間，公司專業(yè)人員協(xié)同GE公司現(xiàn)場(chǎng)工代對(duì)油箱及油系統(tǒng)進(jìn)行了查找，檢查包括如下項(xiàng)目：

1）檢查了88QV 的馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確，確定設(shè)備選型容量是否滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。

2）檢查油箱逆止門的情況，逆止門動(dòng)作靈活無異常。

3）檢查油霧分離器的罩殼附件是否有漏氣，檢查墊圈等是否有損壞。

4）檢查進(jìn)氣裝置是否有漏氣（從油箱直到油霧分離器），檢查墊圈。

5）檢查油箱人孔蓋板的嚴(yán)密性，對(duì)兩臺(tái)機(jī)組油箱人孔門蓋板的墊片重新制作更換并將一圈的螺絲進(jìn)行緊固處理。

6）檢查油系統(tǒng)跑、冒、滴、漏的情況，油系統(tǒng)無泄漏。

7）油箱濾網(wǎng)進(jìn)行拆除檢查無異常，對(duì)濾網(wǎng)重新進(jìn)行油浸。

8）當(dāng)風(fēng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)電部對(duì)負(fù)壓調(diào)節(jié)閥（MBV11AA007-VCK20-13）進(jìn)行了調(diào)整，完全關(guān)閉該閥門。

通過一系列排查，GE公司工代初步得到的結(jié)論是油系統(tǒng)內(nèi)部存在泄漏可能，待大修時(shí)檢查處理。

公司技術(shù)人員對(duì)于GE公司給出的解決方案并不完全認(rèn)同，積極與GE公司溝通，并不斷排查系統(tǒng)，在不懈努力中，取得了重大突破。

3 問題的解決

在最近一次檢查中，公司專業(yè)人員與GE公司現(xiàn)場(chǎng)工代一道，再次檢查了燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)（仍未發(fā)現(xiàn)明顯漏點(diǎn)）。

在油系統(tǒng)管路各位置（油濾前后、發(fā)電機(jī)軸瓦回油處）采用U型管進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)，各處得到的數(shù)據(jù)均反映油系統(tǒng)的負(fù)壓在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，而在油箱設(shè)計(jì)取樣位置處，得到的數(shù)據(jù)與長(zhǎng)期以來的數(shù)據(jù)是一致的（之前的歷次檢查，也是從該位置進(jìn)行取樣）。

圖3 燃機(jī)潤(rùn)滑油泵出口、發(fā)電機(jī)勵(lì)端回油管處壓力實(shí)測(cè)值Fig.3 Gas turbine lubricating oil pump, generator end return line pressure measured value

圖4 油箱設(shè)計(jì)取樣位置處壓力實(shí)測(cè)值（兩臺(tái)機(jī)組）Fig.4 Tank design pressure measured at the sampling location (two units)

發(fā)現(xiàn)該異常情況后，由于油系統(tǒng)不具備倒油的條件，無法進(jìn)入油箱內(nèi)部檢查，專業(yè)人員對(duì)兩臺(tái)燃機(jī)油箱的負(fù)壓測(cè)量引壓管進(jìn)行孔探檢查，發(fā)現(xiàn)引壓管的下端開口處幾乎伸入到油面內(nèi)；而打開油箱人孔，實(shí)際測(cè)量油箱油位也證實(shí)了該種情況。

圖5 引壓管孔探照片F(xiàn)ig.5 Pin fabrication study photos

4 問題的深層次原因分析

壓力測(cè)量的準(zhǔn)確性在很大程度上取決于變送器、測(cè)量管和取壓部件的正確安裝。在安裝壓力取源部件時(shí)，不至于進(jìn)入測(cè)量管路及儀表內(nèi)而造成附加誤差，因此取壓口應(yīng)開在管道的上半部（0～180°），并要求壓力取源部件的端部不應(yīng)超出設(shè)備或管道的內(nèi)壁，使取壓處壓力平穩(wěn)不波動(dòng)，保證取壓具有代表性[1，2]。

由于燃機(jī)潤(rùn)滑油箱隨主機(jī)設(shè)備發(fā)貨，各取樣孔（引壓管）發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)前已經(jīng)全部安裝完畢，到現(xiàn)場(chǎng)后未進(jìn)行全面檢查，以致問題不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。在今后燃機(jī)電廠建設(shè)中，特別要重視國(guó)外廠商的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念和安裝工藝的差異，把好質(zhì)量驗(yàn)收，做好相關(guān)調(diào)試工作。

5 結(jié)論

圖6 油箱油位實(shí)測(cè)情況Fig.6 Oil level measurement

通過上述各測(cè)得數(shù)據(jù)，可以確定燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)負(fù)壓情況是在合格范圍以內(nèi)的，滿足機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行需要。

究其原因，燃機(jī)油箱測(cè)點(diǎn)的引壓管與油面相接觸是造成油箱負(fù)壓測(cè)量產(chǎn)生偏差的直接原因。鑒于油箱檢修短期內(nèi)無法開展，現(xiàn)場(chǎng)采取臨時(shí)處理辦法，在油箱人孔出加開一個(gè)測(cè)量孔，將引壓管深入少許，遠(yuǎn)離油面；通過試運(yùn)油系統(tǒng)，油箱負(fù)壓測(cè)量值顯示正常。進(jìn)一步處理方法是，在潤(rùn)滑油箱檢修時(shí)，導(dǎo)出潤(rùn)滑油，人員進(jìn)入內(nèi)部實(shí)際測(cè)繪，根據(jù)需要將引壓管長(zhǎng)度縮短。

通過現(xiàn)場(chǎng)的不懈努力，對(duì)燃機(jī)油箱負(fù)壓測(cè)量偏差問題的檢查、分析與處理，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能了解，在安裝過程中做到認(rèn)真細(xì)致、嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格執(zhí)行各類技術(shù)規(guī)范和要求，積極解決系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的相關(guān)問題，有效保證主設(shè)備的安全運(yùn)行。

[1]DL 5190.4-2012,電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范:第4部分熱工儀表及控制[Z].

[2]SH/T 3521-2013,石油化工儀表工程施工技術(shù)規(guī)程[Z].