大型汽輪發(fā)電機(jī)組頂軸油系統(tǒng)調(diào)試故障原因分析

梁晉麗，丁振宇

（1.寧夏水利電力工程學(xué)校，寧夏 銀川 750006；2.國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院，寧夏 銀川 750002）

大型汽輪發(fā)電機(jī)組頂軸油系統(tǒng)調(diào)試故障原因分析

梁晉麗1，丁振宇2

（1.寧夏水利電力工程學(xué)校，寧夏 銀川 750006；2.國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院，寧夏 銀川 750002）

頂軸油系統(tǒng)是汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)中重要的子系統(tǒng)，在汽輪機(jī)啟停過(guò)程中起著重要作用。隨著汽輪機(jī)組容量不斷增大，軸系重量也隨之增加，頂軸油系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程也越來(lái)越復(fù)雜。就國(guó)內(nèi)某新建350 MW直接空冷機(jī)組頂軸油系統(tǒng)調(diào)試中遇到的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，為今后同類(lèi)型機(jī)組頂軸油系統(tǒng)的檢修及調(diào)試提供參考。

汽輪機(jī)；頂軸油系統(tǒng)；調(diào)試；潤(rùn)滑油

隨著工業(yè)制造水平的不斷發(fā)展，汽輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量不斷增大，與此同時(shí)機(jī)組的軸系也越來(lái)越重。頂軸油系統(tǒng)所提供的高壓油在轉(zhuǎn)子與軸承油囊之間形成靜壓油膜，強(qiáng)行將轉(zhuǎn)子頂起，減小了盤(pán)車(chē)力矩，對(duì)轉(zhuǎn)子和軸承的保護(hù)起著重要作用［1］。由于機(jī)組軸系變長(zhǎng)、變重，以及頂軸油系統(tǒng)的高壓力、高關(guān)聯(lián)度等特點(diǎn)，使得頂軸油系統(tǒng)的調(diào)試也變得復(fù)雜。

1 頂軸油系統(tǒng)概況

該廠(chǎng)機(jī)組為哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)有限公司生產(chǎn)的超臨界參數(shù)、一次中間再熱、雙缸雙排汽、雙抽汽直接空冷凝汽式汽輪機(jī)組。該機(jī)組頂軸油系統(tǒng)設(shè)有2臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的A3H37－FR01KK－10－X33手動(dòng)伺服變量柱塞泵，最大工作壓力為25 MPa，泵出口安全閥壓力固定在21 MPa。頂軸油自柱塞泵出口引入集管，由集管引出到各支管，通向各軸承頂軸油接口法蘭。進(jìn)入各軸瓦的支管上都裝有截止閥和逆止閥，截止閥用以調(diào)整各支管進(jìn)油量，逆止閥是為了防止機(jī)組運(yùn)行中壓力油泄油和油壓波動(dòng)［2］。在集管上裝有限制油壓的溢流閥，并且在每路支管上都裝有壓力表，如圖1所示。機(jī)組3號(hào)瓦、4號(hào)瓦為可傾瓦，頂軸油支管接入口法蘭后，分為2路分別進(jìn)入2塊瓦中部，如圖2所示；5號(hào)瓦、6號(hào)瓦為橢圓瓦，頂軸油油囊位于下瓦垂直正下方［3］。

2 調(diào)試故障處理

頂軸油系統(tǒng)調(diào)試是潤(rùn)滑油系統(tǒng)正式投運(yùn)前必不可少的過(guò)程，更是盤(pán)車(chē)投入的前提條件［4］。調(diào)試過(guò)程能充分暴露系統(tǒng)與設(shè)計(jì)、安裝中存在的絕大多數(shù)問(wèn)題，為今后機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［5］。

機(jī)組于2015年11月5日首次進(jìn)行頂軸油系統(tǒng)的調(diào)試，調(diào)試前潤(rùn)滑油系統(tǒng)已連續(xù)運(yùn)行20 h以上，潤(rùn)滑油溫及壓力均正常，頂軸油泵入口油壓正常。

圖1 頂軸油系統(tǒng)示意圖

圖2 軸承頂軸油進(jìn)油管示意圖

啟動(dòng)頂軸油泵前，先將泵體的調(diào)壓螺栓擰松，確認(rèn)頂軸油集管至各軸瓦支路截止閥關(guān)閉，隨后聯(lián)系運(yùn)行人員啟動(dòng)頂軸油泵。頂軸油泵啟動(dòng)后，通過(guò)擰緊調(diào)壓螺栓，將集管溢流閥固定在18 MPa，將集管壓力調(diào)整到16 MPa，隨后鎖死調(diào)壓螺栓。壓力整定完成后，按照軸瓦順序從3號(hào)瓦到6號(hào)瓦依次調(diào)整頂起高度，具體數(shù)值見(jiàn)表1，表中括號(hào)內(nèi)所述為各支管油溫冷熱程度。

第1次啟泵后，除5號(hào)瓦沒(méi)有頂起高度外，其余各瓦均有頂起高度，但6號(hào)瓦頂起后無(wú)法降低，即使停泵后，高度仍為60 μm。

原因分析：調(diào)整過(guò)程中，為了使5號(hào)瓦有頂起高度，開(kāi)大5號(hào)瓦支路截止閥，此時(shí)有明顯的過(guò)流聲，且5號(hào)瓦的進(jìn)油管溫度明顯高于其它各瓦進(jìn)油管路，同時(shí)母管及各瓦油壓開(kāi)始下降，初步判斷存在泄油點(diǎn)。6號(hào)瓦雖能頂起但是不能回落，初步判斷6號(hào)瓦處可能有雜質(zhì)或千分表故障。

調(diào)試過(guò)程中如遇到頂起高度不夠或無(wú)法頂起，應(yīng)利用軸瓦進(jìn)油管溫度差異和油壓變化進(jìn)行故障診斷。若某一支管油溫相對(duì)較高，而壓力較低，說(shuō)明此支路存在泄油，原因主要如下。

a.由于接口法蘭緊力不夠?qū)е滦褂?。由于發(fā)電機(jī)絕緣要求，廠(chǎng)家提供的絕緣墊片由2個(gè)半圓組成，如果間隙過(guò)大或油壓過(guò)高，都可能導(dǎo)致泄油，此次調(diào)試5號(hào)瓦、6號(hào)瓦遇到的就是此類(lèi)問(wèn)題。因此在調(diào)試過(guò)程中切不可盲目提高油壓，更不能采取雙頂軸油泵大流量運(yùn)行，這些做法都可導(dǎo)致泄油點(diǎn)擴(kuò)大。

b.油囊泄油。由于軸瓦安裝不正確，也可導(dǎo)致油囊與轉(zhuǎn)軸結(jié)合面不嚴(yán)的情況。

處理辦法：停頂軸油泵，聯(lián)系安裝人員進(jìn)行5號(hào)瓦管路漏點(diǎn)檢測(cè)；對(duì)于6號(hào)瓦，更換新千分表，并在下次啟泵前調(diào)整高度及適當(dāng)沖洗。

檢查結(jié)果：通過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)5號(hào)瓦頂軸油泵進(jìn)油法蘭絕緣墊可能存在泄漏如圖3所示。

更換絕緣墊后再次啟泵，5號(hào)瓦頂起高度可以調(diào)整到正常值且管路溫度適中，但6號(hào)瓦仍不能回落。經(jīng)研究后，決定將6號(hào)瓦進(jìn)油壓力進(jìn)一步提高，頂起高度提高后進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖謩?dòng)盤(pán)車(chē)。手動(dòng)盤(pán)車(chē)后，停頂軸油泵，并對(duì)各瓦千分表重新歸零。第3次啟動(dòng)頂軸油泵發(fā)現(xiàn)6號(hào)瓦無(wú)頂起高度，現(xiàn)象與5號(hào)瓦較為相似，懷疑由于較高的壓力使得6號(hào)瓦的絕緣墊變形，導(dǎo)致絕緣墊泄油，按照5號(hào)瓦的檢查方法檢查6號(hào)瓦，并更換絕緣墊?；謴?fù)后再次啟動(dòng)頂軸油泵，各瓦頂起高度均可調(diào)整到要求高度，且能正?；芈?，隨后就地投盤(pán)車(chē)，頂軸油系統(tǒng)調(diào)試完畢。

表1 頂軸油系統(tǒng)調(diào)試記錄

圖3 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)油法蘭絕緣墊情況

3 注意事項(xiàng)

a.調(diào)試前要進(jìn)行嚴(yán)格的油質(zhì)化驗(yàn)，并對(duì)頂軸油系統(tǒng)進(jìn)行充分沖洗，務(wù)必沖洗到軸瓦入口法蘭前。

b.調(diào)試過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)軸瓦頂起后不能恢復(fù)，主要原因?yàn)橛椭袔в须s質(zhì)或千分表故障。在非緊急情況下，不可輕易進(jìn)行人工盤(pán)車(chē)，這可能導(dǎo)致軸瓦磨損。如必須進(jìn)行人工盤(pán)車(chē)，需在適當(dāng)提高各瓦頂起高度的情況下進(jìn)行適度盤(pán)車(chē)。

c.調(diào)試過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)油壓不穩(wěn)，可能原因?yàn)榇酥纺嬷归y未安裝或損壞。

4 結(jié)束語(yǔ)

本次調(diào)試?yán)酶魍哌M(jìn)油支管溫度差異及各瓦油壓關(guān)聯(lián)等特性，對(duì)頂軸油系統(tǒng)進(jìn)行故障原因查找及分析。通過(guò)對(duì)頂軸油系統(tǒng)的調(diào)試，發(fā)現(xiàn)在調(diào)試過(guò)程中存在的問(wèn)題，對(duì)頂軸油系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中的存在問(wèn)題、相應(yīng)解決方法及注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)，為今后同類(lèi)型機(jī)組頂軸油系統(tǒng)調(diào)試提供借鑒。

［1］張瑞山.330 MW汽輪機(jī)組調(diào)試過(guò)程中頂軸油系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題及處理［J］.發(fā)電技術(shù)，2015，5（12）：81－82.

［2］李汪繁.發(fā)電機(jī)組頂軸油系統(tǒng)分析及改進(jìn)［J］.熱力發(fā)電廠(chǎng)，2011，40（1）：84－86，92.

［3］劉振國(guó)，候東偉.汽輪機(jī)頂軸油調(diào)試過(guò)程中頂起高度不夠的原因分析［J］.機(jī)械工程師，2009，41（3）：148－149.

［4］趙 譜.330 MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障診斷［J］.東北電力技術(shù)，2014，35（6）：52－53.

［5］陳永輝，關(guān) 蕊.350 MW汽輪機(jī)潤(rùn)滑油壓低的原因及處理［J］.東北電力技術(shù)，2009，30（6）：48－49.

Fault Analysis on Jacking Oil System Debugging of Large Turbine Generator Units

LIANG Jin?li1，DING Zhen?yu2
（1.Ningxia Hydraulic and Electric Engineering School，Yinchuan，Ningxia 750006，China；2.Electric Power Research Institute of State Grid Ningxia Electric Power Co.，Ltd.，Yinchuan，Ningxia 750002，China）

Jacking oil system is an important subsystem in steam turbine lubricating oil system which plays an important role in the process of steam turbine starts and stops.With the increasing of steam turbine unit capacity，jacking oil system debugging process be?comes complicated.In this paper，the problems of the detailed elaboration in jacking oil system debugging in a new 350 MW supercriti?cal direct?air cooling unit are described which provides a reference for the maintenance and debugging of jacking oil system of the same type units.

Turbine；Jacking oil system；Debug；Lubricant oil

TM621

A

1004－7913（2016）07－0060－03

梁晉麗（1983—），女，學(xué)士，助理講師，從事教學(xué)與研究工作。

2016－03－29）