淺談汽輪機潤滑油系統(tǒng)主要問題分析及處理

常春廣

（中國電建集團河北工程有限公司，河北 石家莊 050021）

汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)在機組運行安全中所扮演的角色是非常關鍵的，潤滑油系統(tǒng)運行是否穩(wěn)定直接關系到整套汽輪機機組運行的經(jīng)濟性與安全性。作為汽輪機機組調試人員，需要將有關潤滑油系統(tǒng)常見問題的分析與處理放在關鍵的位置，并結合實踐工作不斷總結經(jīng)驗與教訓，以更好地應對潤滑油系統(tǒng)常見故障，進一步促進汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)的運行質量與水平的提升。

1 主機潤滑油溫度異常升高

汽輪機機組帶負荷試運行期間常見主機潤滑油溫度異常升高故障，故障經(jīng)過可以概括如下：潤滑油冷油器出口溫度升高（顯示溫度達到47.0℃以上），軸瓦回油溫度異常升高并發(fā)出報警指令。出現(xiàn)上述故障后，手動將主機冷油器冷卻水調整門、濾網(wǎng)旁路門、冷卻水旁路門切換至開啟狀態(tài)，但并未對潤滑油溫度產(chǎn)生明顯影響。在此基礎上，將備用循環(huán)水泵裝置投入運行，促進冷卻水壓力提升（整套水泵裝置啟停期間仍然保持循環(huán)水升壓泵聯(lián)啟狀態(tài)），仍然未能夠控制潤滑油溫度異常升高趨勢。故將另一側冷油器投入運行，潤滑油溫度發(fā)生下降趨勢，經(jīng)過一段時間后，潤滑油溫度繼續(xù)上升。針對該問題，采取策略為將1臺循環(huán)水升壓泵切換至停滯狀態(tài)，并進行放氣操作，徹底排凈空氣后的潤滑油溫度恢復至正常狀態(tài)。整個故障期間，潤滑油溫度最高值達到57.0℃，軸承部件金屬溫度伴隨呈現(xiàn)出一定程度的上升趨勢。

對故障原因進行分析，導致汽輪機機組主機潤滑油溫度異常升高的原因可以總結為以下幾個方面：（1）機組冷油器入口管路以及循環(huán)水升壓泵管路引出母管為同一根，在后者流量較大的情況下，導致母管壓力瞬時性下降，同時降低聯(lián)通冷油器進口端冷卻水壓力，直接造成冷油器冷卻水流量的下降。在單臺循環(huán)升壓泵、循環(huán)水泵裝置投入運行狀態(tài)下，冷卻水母管工作壓力在0.12MPa左右維持，在2臺循環(huán)水升壓泵以及單臺循環(huán)水泵裝置投入運行狀態(tài)下，冷卻水母管工作壓力下降至0.1MPa，基本與循環(huán)水回水壓力保持一致，由此會顯著降低冷油器冷卻水流量，最終因斷流誘發(fā)潤滑油溫度的異常升高；（2）在汽輪機機組正常運行狀態(tài)下，受環(huán)境溫度影響，冷卻水流動速度緩慢，加之冷油器冷卻水流量偏低，極有可能造成頂部空氣的大量析出。隨著空氣雷擊，會造成冷卻水發(fā)生氣阻，甚至是斷流現(xiàn)象，同樣是造成潤滑油溫度異常升高的主要原因之一。

針對因上述問題所致的汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)溫度異常升高故障，在整套汽輪機機組試運行期間，可采取的處置與防范措施有：（1）定期對空氣進行外排，每班次接班后60.0min內進行至少完成1次排空氣操作，并提前將冷油器冷卻水出口門切換至較小狀態(tài)；（2）冷油器放空氣門應當切換至零米，以可方便操作為主要原則；（3）定期安排專人對汽輪機機組主機冷油器入口濾網(wǎng)進行沖洗，每班次投入運行2次循環(huán)水清污機，每次清污運行時間應當達到20.0min以上；（4）在2臺循環(huán)水升壓泵裝置投入運行的情況下，需要安排專人對主機潤滑油油溫進行密切觀測，一旦發(fā)生溫度異常升高，則需要切換1臺循環(huán)水升壓泵至停運狀態(tài)。

2 主油箱排煙風機著火

以300MW汽輪機機組為例，集裝油箱內配置有6臺電加熱器裝置，主油箱加熱棒布設于油箱內，多采取立式狀態(tài)。機組正常啟動前（此狀態(tài)下油溫不足10.0℃），電加熱器裝置切換至開啟狀態(tài)，油溫上升至35.0℃后的電加熱器裝置調節(jié)至管壁狀態(tài)。機組停運期間，排風壓機運行，主機交流潤滑油泵運行。受汽輪機機組主機潤滑油溫度偏低這一因素的影響，將主油箱電加熱切換至啟動狀態(tài)，30.0min左右后主油箱2#加熱棒放炮，排風延吉吸入口過熱，風機電機燒毀并著火，雖火勢可及時得到控制，但潤滑油污染問題仍然比較嚴重。

對故障原因進行分析，導致汽輪機機組主油箱排風壓機著火的原因可以總結為：受汽輪機機組主油箱油溫偏低因素的影響，加之主機潤滑油泵裝置已切換至運行狀態(tài)，油位為最低，潤滑油無法完全包覆加熱棒加熱部分，在電加熱棒投入運行的狀態(tài)下，加熱棒油面以上區(qū)域無法得到潤滑油冷卻，最終因溫度過高導致加熱棒被燒毀。

針對因上述問題所致的汽輪機機組主油箱排煙風機著火故障，在汽輪機機組運行期間，可采取的處置與防范措施有：（1）在主油箱電加熱器裝置切換至啟動狀態(tài)前，需要安排專人確認油箱油位是否處于正常狀態(tài)，確保油位正常的前提下注意對加熱期間油箱油位的動態(tài)觀測；（2）根據(jù)汽輪機機組實際情況對加熱棒進行重新定制，延長非加熱區(qū)域長度，確保加熱棒加熱區(qū)域上端位于主油箱最低油位以下300.0mm區(qū)域，同時保證其位于油凈化裝置入口管最低區(qū)域100.0mm以下，這樣一來，即便油凈化裝置發(fā)生跑油現(xiàn)象，仍然可以確保主油箱裝置內油液完全淹沒加熱棒加熱區(qū)域，以免因過度過高導致加熱棒出現(xiàn)燒毀問題。

3 盤車裝置自投困難

在汽輪機機組運行期間，盤車裝置投入運行過程中，常常出現(xiàn)這樣一種故障情況，即在頂軸系統(tǒng)油壓以及起頂高度調整正常的情況下，汽輪機機組熱態(tài)停機惰走至零轉速，盤車裝置自投難度變得非常大，盤車電機常常因過電流執(zhí)行保護動作，對整套汽輪機組的運行產(chǎn)生不良影響。

對故障原因進行分析，導致汽輪機機組盤車裝置自投困難的原因可以總結為以下幾個方面：（1）驅動電機軟啟動參數(shù)設置偏低；（2）汽輪機機組滑停期間，溫度變化較大，大軸受此因素影響發(fā)生熱彎曲現(xiàn)象。在168.0h機組試運行階段完成后，滑停期間受到主汽輪機機組溫度異常變化因素的影響，導致機組脹差變化較大，大軸靜止后手動盤車難度大，盤車電流自正常狀態(tài)下的25.0A升高至32.0A左右；（3）受汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)壓力偏低因素的影響，導致盤車實現(xiàn)自動嚙合的難度較大，影響自投作業(yè)的順利進行。

針對因上述問題所致的汽輪機機組盤車裝置自投困難故障，在汽輪機機組運行期間，可采取的處置與防范措施有：（1）參考汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)使用說明書有關要求，根據(jù)電廠實際情況對軟啟動器相關運行參數(shù)進行調節(jié)，原啟動時間為4.0s，經(jīng)調節(jié)后為6.0～8.0s，原啟動電壓為40.0%，經(jīng)調節(jié)后為70.0%；（2）在汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)控制回路中設置旁路按鈕，負責跨過軟啟動部分直接啟動。在旁路按鈕作用下，一旦發(fā)生緊急情況，且具備外部啟動條件，可以人工方式掛上盤車并投入運行，對解決因啟動力矩不足所致盤車裝置自投困難問題有非常重要的意義；（3）在汽輪機機組滑停期間，應當注意對主汽輪機溫度以及再熱器溫度溫降速率進行嚴格控制，一旦監(jiān)測到溫度發(fā)生異常改變，需要及時切換至打閘停機狀態(tài)，這對于預防盤車裝置自投困難問題有非常積極的意義。

4 結語

綜合本文上述分析可知：在電廠運行全過程中，汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)始終扮演著非常重要的角色，需要在機組運行期間進行嚴密監(jiān)控，并定期安排專人對備用油泵備用狀態(tài)進行監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)問題或者異常癥狀，必須由有經(jīng)驗的相關人員對汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)進行徹底檢查、分析與處理，確保設備運行的安全性、可靠性與經(jīng)濟性。