600MW機組直流潤滑油泵啟動異常分析

曹曉亮

摘 要： 隨著經(jīng)濟技術的不斷發(fā)展，對600MW機組直流潤滑油泵的需求量增加，但是在實際生產(chǎn)應用過程中，經(jīng)常發(fā)生啟動異常問題，極大的影響了工作效率。通過對這方面工作的總結，發(fā)現(xiàn)造成停機故障一般都是油管路焊接質量不合格，在長時間使用中發(fā)生老化和松動，進而出現(xiàn)裂紋、甚至直接斷裂開，最終致使低壓保安油大量泄漏，機組發(fā)生跳閘事故。下面就對這些方面進行分析，希望給有關人士一些借鑒。

關鍵詞：600MW機組 直流潤滑油泵 啟動異常

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）12-0269-01

對于600MW機組的潤滑油系統(tǒng)而言，在實際應用中經(jīng)常發(fā)生各種故障，直接影響機組的安全運行和穩(wěn)定。當出現(xiàn)事故后就必須停機檢查，在檢查維修過程中，還會受到盤車、汽輪機缸溫的影響制約，因此維修時間較長，不利于電力企業(yè)的長期發(fā)展，影響用戶用電的體驗，在評價中會出現(xiàn)很多投訴，因此電力企業(yè)要認真對待，努力克服避免出現(xiàn)上述問題。

一、案例分析

1.600MW機組直流潤滑油泵基本情況分析

某發(fā)電廠應用了600MW機組直流潤滑油泵，在該廠的#3號機組中應用了這種汽輪機，生產(chǎn)廠家為三菱公司和哈爾濱汽輪機廠聯(lián)合設計生產(chǎn)的，該汽輪機為一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、反動、凝汽式汽輪機[1]。對于該汽輪機的潤滑油系統(tǒng)而言，主要由九部分組成，具體都包括主油泵、直流潤滑油泵、高壓備用密封油泵、交流潤滑油泵、排煙系統(tǒng)、凈化裝置、主油箱、射油器、冷油器，對于其中的潤滑油系統(tǒng)而言，其供回油管使用了套裝管路，如果該汽輪機在日常工作中發(fā)生故障，為了保護裝置就會出現(xiàn)停機問題。在正常的啟停操作中，交流潤滑油泵起到供給油液的作用[2]，主要將油液供給到1號和2 號射油器，同時也供給到手動脫扣和機械超速設備中，對于其中的高壓設備使用密封油管進行供油。系統(tǒng)中的1 號射油器，主要為主油泵進口，以及低壓備用密封油管提供油液，系統(tǒng)中的2號射油器主要向潤滑油系統(tǒng)供油，以此來保證設備的正常運行。

2.分析系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的故障

該汽輪機組在投產(chǎn)之后，定期對油泵進行檢查，避免故障發(fā)生。同時對其進行切換實驗，從測試中得知機組潤滑油系統(tǒng)中存在的一些問題，例如：直流油泵有時不能正常啟動，在測試過程中出現(xiàn)了下面三種不同的啟動情況，可以進行深入分析。第一種，完成汽輪機的啟動之后，啟動電流為160 A或95 A， 測量油泵出口壓力，具體數(shù)值為0.35 MPa[3]。第二種，完成設備的啟動之后，系統(tǒng)內部的電流卻只有6 A，測量油泵的出口壓力是0 MPa。第三種，完成設備的啟動之后，系統(tǒng)運行的電流在20到30A范圍，測量得到的油泵壓力為0.1 MPa。業(yè)內人士都非常清楚，上述這三種情況中只有一種是正常的，也就是啟動電流為160 A或95 A， 測量油泵出口壓力，具體數(shù)值為0.35 MPa[4]。而之后的兩種情況，在完成啟動之后，其數(shù)值都是不正常的，還需要等待10到20 min才能達到正常的啟動電流和出口壓力。由此可見，在一些特殊的情況下運行時，直流油泵不能確保大軸、汽機軸承的安全。針對這一現(xiàn)實情況，在該電廠的運行規(guī)程中明確規(guī)定，密封油泵和潤滑油泵其中任意一臺出現(xiàn)低油壓聯(lián)動試驗不合格；或者運行中發(fā)生故障，該機組都要禁止啟動，然后及時進行故障分析和維修，保證整個機組設備、人員的安全。

二、分析機組發(fā)生故障的原因

1.在啟動后電流和油壓出現(xiàn)問題的原因分析

在啟動油泵之后，如果電流沒有顯示出標準值，主要是機組沒有帶上負荷導致的。具體而言，機組中設置射油器，主要構成有擴散段、喉部、混合室、噴嘴等。當射油器在運行的過程中，在混合室會出現(xiàn)一個低壓區(qū)域，這樣油液就會從油箱中吸出，來到系統(tǒng)中的混合室中，之后速度很高的油流就會將其帶入到射油器喉部。射油器的出口和主油泵進口連接，而且射油器的出口會經(jīng)過冷油器，直接通過管道送到軸承潤滑油母管中，由此可知在運行過程中，射油器會從油箱中不斷的吸進油液，增加其自身的油量，在油箱的上部設計了排油煙機，當其在正常使用中上部處于負壓狀態(tài)，回油時會帶有大量的空氣。在此基礎上油中會含有一定的水分，油液在整個系統(tǒng)中循環(huán)過程中會出現(xiàn)大量的氣泡，由于油箱較小，但是系統(tǒng)中所需要的潤滑油量較大，可以斷定油循環(huán)的倍率很小，這樣氣泡沒有時間析出，這些氣體在油泵下開始聚集，匯入到交流泵的吸入口。與此同時，這一交直流油泵屬于離心泵，只有在離心力的作用下才能讓油液正常循環(huán)，如果在該泵的吸入口下部聚集氣體，油泵運轉就不會形成負壓，與之對應的驅動電機也處于空載運行狀態(tài)，這種情況下導致電流很小，泵體不會有較大的負荷。在油泵不斷運轉過程中，所進入的氣泡會被擊碎，當這些氣泡都被擊碎后，油泵就開始產(chǎn)生負壓，開始吸入油液，這樣就恢復正常工作，電機電流也就開始恢復到正常值。在此過程中，擊碎氣泡需要一定的時間，時間的長短由具體情況而定，如果時間過長，直流油泵就會出現(xiàn)上述的啟動異常[5]。

三、 600MW機組直流潤滑油泵啟動異常處理措施分析

通過上述的分析可以得知，發(fā)生啟動異常問題的根本原因是空氣無法及時排除。這樣油泵運行過程中不能立即建立壓力，導致其運行處于空載狀態(tài)。因此技術人員對該問題進行處理，主要有三種處理方案，下面就一一進行分析。第一種方案，將直流油泵的出口壓力表拆下，讓其有效進行油液中空氣的排除。這一壓力表是和油管連接的，當將其拆除之后，空氣就可以由此排出；其在油泵管線的前面，因此這些空氣不好聚集在交流泵的進口下部。但是在進行測試過程中發(fā)現(xiàn)，直流油泵工作狀態(tài)還是時好時壞，這一措施方案沒有達到最初的理想效果。技術人員對出現(xiàn)這一結果進行了深入分析，發(fā)現(xiàn)抽油煙機在運行過程中，其油箱內部屬于負壓狀態(tài)，這一方式不能完全將泵體中的氣體排出，相反這一措施還吸入了一定量的空氣，造成油泵空載運行的時間延長。對第二種處理方案的分析，在系統(tǒng)中安裝真空泵，具體安裝在排氣潤滑油系統(tǒng)外側；其可以直接將油箱中的油液吸入到真空泵中，這樣真空就會失效，只有放油才能持續(xù)工作。由此得知真空泵不能長期運行，對于這一措施而言，當真空泵不失效時直流油泵才能正常運轉，因此這一改造措施也不夠徹底，還需要繼續(xù)改進。

第三種處理方案的分析，將直流潤滑油泵出口壓力表管引出一條新的路徑。將這一路管和潤滑油凈化裝置連接，使用中結合實際情況進行節(jié)流操作，如果這一入口門不能很好的節(jié)流，那么系統(tǒng)中的直流油泵還會出現(xiàn)啟動異常問題。主要因素是凈化裝置設置在廠房標高0 m處，和油泵的入口相比，二者所存在油柱靜壓大約在7 m高范圍。當存在這一問題時，在直流油泵中吸入的氣體還是不能徹底被排出來。如果設置的節(jié)流裝置節(jié)流到很大程度后，油泵在入口中的壓力會比潤滑油箱中的壓力低很多，進而泵體內的空氣就開始不斷的吸出來。為了保證這一方案的有效性，不會在使用中出現(xiàn)不作為問題，對其進行了測試分析；試驗證明將直流潤滑油泵出口壓力表管引出一條新的路徑和潤滑油凈化裝置連接后，能夠徹底消除直流油泵啟動異常問題，因此該方案可以推廣使用，以提高我國在這方面的技術水平。

結語

通過以上對600MW機組直流潤滑油泵啟動異常分析，發(fā)現(xiàn)主機潤滑油系統(tǒng)對于保護汽輪機軸瓦、轉子動靜葉、大軸安全意義重大。因此在日常工作中，對這些設備出現(xiàn)的異常進行分析和處理非常有必要，在以后的故障分析，要秉持實事求是的原則，提高這方面的實際水平。

參考文獻

[1]劉恒，王波，楊建蒙. 600MW機組直流潤滑油泵啟動異常分析[J].電站系統(tǒng)工程， 2011， 27（6）：47-48.

[2]張新聞，楊娟娟.直流潤滑油泵過載原因及處理方法比較分析[J].武漢電力職業(yè)技術學院學報， 2011（1）：31-34.

[3]朱國宇，周彥賓，盧旗. 600MW機組鍋爐預熱器減速機潤滑油泵布置方式改造[C]//全國火電600mw級機組能效對標及競賽年會. 2012.27（2）：116-118.

[4]曲寧，陳文，段敏.某2×600MW超臨界直流鍋爐啟動系統(tǒng)的選型分析[J].文摘版：工程技術， 2015（4）：77-77.

[5]吳慶松.張家港沙洲電力600MW汽輪發(fā)電機組#2汽輪機潤滑油壓低原因分析及處理[J].民營科技， 2013（6）：55-55.