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600MW汽轮机润滑油压力低的分析与处理

发布时间：2011/3/20 阅读次数：1930 字体大小: 【小】【中】【大】

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摘要：介绍了某发电厂2台600MW超临界机组N600-24.2/566/566型汽轮机的润滑油系统设备情况，阐述了机组启动调试过程中出现的汽轮机润滑油压力低的检查、分析及相应的处理过程，指出每次处理和改进后的效果。

关键词：600MW；汽轮机；润滑油系统；运行；压力

Analysis and treatment of low pressure of lubricating oil for 600 MW steam turbines

Abstract：The lubricating oil system of the N600-24.2/566/566 type steam turbine of 2×600 MW supercritical units in Tianji Power Plant is presented,and the low pressure problem of the lubricating oil occurred during unit start-up debugging is analyzed,including the process of checking,analyzing,and treating.The results of treatment are also presented.

Key word:600 MW；steam turbine； lubricating oil system；operational pressure.

维持汽轮机润滑油系统正常运行压力是保证汽轮机安全可靠运行的一项重要内容。《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》针对“防止汽轮机轴瓦损坏事故”也有着一系列的规定和要求。目前很多电厂的汽机润滑油压力偏低，虽然能够满足运行要求，如果出现滤网堵塞、机组启动时油温低、联锁保护动作不正确等现象时，很容易造成安全生产的被动局面，甚至会引起主设备损坏。

1 设备系统简介

某发电厂一期工程为2×600 MW超临界燃煤发电机组，2台机组所配汽轮机为上海汽轮机有限责任公司制造的N600-24.2/566/566型，超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机。发电机为上海汽轮发电机厂制造的THDF-118/56型水-氢-氢冷汽轮发电机。

汽轮机润滑油系统配备了在机组启、停及事故状态时用的1台交流润滑油泵和1台直流润滑油泵，以及在机组正常运行时用的由汽机主轴驱动的主油泵。该系统主要供汽机各轴承润滑油和盘车装置用油。润滑油系统还配备了维持机组正常运行油温的油冷却器，维持润滑油系统及油管道微负压的油箱排烟除雾装置。润滑油系统供回油管道采用套装管路结构。润滑油系统如图1。

汽轮机主油箱型号B157，油箱容积38m3,系统容量34 m3；APV板式润滑油热交换器型号：J185—MGS—10C14，每只共223片；交流润滑油泵型号：ALD320—20*2（涿州水泵厂生产），扬程41m，流量 320 m3/h；直流油泵型号：DLD320—20*2，扬程41 m，流量320 m3/h；颇尔双联过滤器型号：HH368DJ08KDF1V70—CY004，滤芯型号：WR8900F0N26H，正常运行压差<0.05

2 润滑油压低的检查与处理

3月10日，1号汽轮机外回路油循环结束，油质合格，润滑油系统投用，发现润滑油压力偏低，难以维持汽轮机的正常运行要求，需进行系统的全面检查和分析。用标准表全面测量润滑油系统各处压力，记录如表1。

表1 汽轮机润滑油系统各处压力值（油温：34℃）

部位	油泵出口	冷油器入口	冷油器出口	过滤器出口	润滑油母管
压力/MPa	0.33	0.305	0.19	0.155	0.0625

2.1 系统泄漏初步检查与处理

（1）将主机润滑油放入汽机房外净储油箱，检查主油箱内油泵、注油器、各逆止阀、进出口法兰等可能发生泄漏的部件进行检查，未发现异常情况。

（2）通过套装油管窥视孔对供油管接口处焊口进行检查确认，未发现泄漏现象。

（3）对各轴承油挡间隙按图纸要求进行调整，消除了外部渗漏，油压无变化。

（4）核对施工过程中各轴承座内部的技术安装数据，对影响进油量的有关数据进行初步复查确认，未发现异常情况。

（5）运用超声波流量计对系统各部位流量进行测量，交流润滑油泵出口流量大致在 320 m3/h左右，由于直管段不足、流量不稳定，其他各点很难有准确的测量结果，无法判断系统内各部位的润滑油流量情况。

（6）由于天气寒冷，连续投入润滑油箱电加热，油温最高只达到37℃，油压提高不明显。

（7）对照各设备的设计参数，板式冷油器阻力过大，没有达到小于0.07MPa的制造厂设计要求。

2.2 冷油器的运行状况检查

2007年3月13日，根据工程进度需要，满足汽机盘车投入运行，保证1号锅炉冲管的正常进行，对板式冷油器加临时旁路阀进行隔离处理，并对汽轮机润滑油系统压力及板式冷油器阻力进行现场测试。临时旁路阀全开时润滑油系统各处压力情况见表2。

表2 冷油器加临时旁路阀（全开）润滑油系统各处压力值（油温：36.3℃）

部位	油泵出口	临时阀入口	临时阀出口	过滤器出口	润滑油母管
压力/MPa	0.32	0.25	0.22	0.18	0.085

3月19日，专业技术人员赴近期投产的、润滑油设备选用基本接近的同类型某电厂实地收资，该厂润滑油系统各处压力情况见表3。

表3 同类型电厂汽轮机润滑油系统各处压力值（冷油器进、出口油温：61.6℃，43℃）

部位	冷油器入口	冷油器出口	过滤器出口	1轴承供油	润滑油母管
压力/MPa	0.35	0.3	0.25	0.125	0.1

通过同类型电厂汽轮机润滑油压力数据的比较分析，以及锅炉冲管过程中润滑油系统连续运行的相关情况来看，板式冷油器的运行压差随油温的升高会大幅度的降低，基本能够满足机组正常运行要求。

2.3 各轴承进油量检查与处理

虽然该厂汽机润滑油系统与我厂汽机润滑油系统基本相同，但3、4、5、6号轴承为国产半浸式轴承，3、4号轴承两侧配备浮动油环及内档油环，对系统油源有一定的密封性，轴承进油节流孔板孔径为Ф40mm。而我厂3、4、5、6号轴承为敞开式轴承无浮动油环及内档油环，轴承进油节流孔板孔径为Ф50.8mm，对系统油源不具备密封性，两厂的润滑油系统轴承进油流量要求也存在一定的差异，油系统的运行要求也必然不同。

为此，进一步梳理汽轮机各轴承进油量，对照厂家设计说明和相关图纸，整理各轴承进油节流孔数据及润滑油流量设计值，具体数据见表4。

表4 汽轮机各轴承节流孔数据及润滑油流量设计值

轴承	1瓦	2瓦	推力	3瓦	4瓦	5瓦	6瓦	7瓦	8瓦	9瓦
孔径Φ/mm	32	17.5	27	50.8	50.8	50.8	50．8	102	102	14.5
流量/ L/min	114	144	576	455	455	455	455	450	450	50

其中：1号轴承进油母管为Ф89分四路支管（每路Ф8mm节流孔）进入各润滑点； 7、8号发电机轴承结构为密封式，轴承两侧配备内档油环及浮动油档。

2007年4月，对所有轴承座进行解体，彻底检查内部进油管道和节流孔板，发现了一些问题，推力轴承Ø27mm节流孔未安装，7、8号轴承内的温度测点未安装而对应的堵头却已拆除，经过处理恢复后，润滑油系统压力有了一定的好转，具体数值如表5。

表5 汽轮机润滑油系统各处压力值（油温：39℃）

部位	交流油泵出口	冷油器入口	冷油器出口	过滤器出口	润滑油母管
压力/MPa	0.34	0.31	0.24	0.22	0.09

虽然润滑油压力有所好转，尚没有达到制造厂《透平控制整定值》中交流润滑油泵系统轴承油压0.096MPa ～0.124MPa的运行要求，并且板式冷油器、过滤器系统等为相对理想状态，顶轴油系统、低压备用密封油系统尚未投用，9号轴承座还没有安装投用，如果系统正常投用，过滤器长时间运行会使压差加大，冬季天气寒冷时加热器容量也限制了油温的升高幅度，润滑油压力偏低现象还会加重。该类型APV板式冷油器、双联过滤器这种大压降组合以及进口敞开式轴承的使用，在同类型机组上还是第1次组合使用。按照正常运行要求，最理想的润滑油压力应该在0.11MPa左右，目前的润滑油压力还是偏低，无法保证今后设备系统的安全运行。

2.4 交流润滑油泵换型及注油器喷嘴扩大

为进一步提高润滑油系统的运行压力，经过厂家设计人员的意见交换和现场实际情况分析，各轴承进口节流孔板不能擅自更换，板式冷油器和双联过滤器受设计空间的限制也不能更换，只能通过提高交流润滑油泵扬程和扩大注油器喷嘴来提高润滑油系统的出力。

（1）交流润滑油泵换型改造。将油泵叶轮腔室及叶轮增大，由原叶轮直径Ф300mm增加到Ф308mm，流量320 m3/h时扬程40m提高到46.58m，电机功率由55kW增至75kW。

（2）注油器喷嘴扩大。根据主油泵与注油器联动试验数据，将主机注油器5只喷嘴孔径由原Φ22.0mm扩大为Φ24.0mm，以保证当汽轮机达到额定转速3000r/min主油泵开始工作时的润滑油系统压力。

3 改进后的效果

经过现场交流润滑油泵换型及注油器喷嘴扩大，增加汽轮机润滑油系统出力，润滑油系统恢复后汽轮机润滑油系统压力数据如表6。

表6 改进后汽轮机润滑油系统各处压力值（油温：40℃）

部位	交流油泵出口	冷油器入口	冷油器出口	过滤器出口	润滑油母管
压力/MPa	0.39	0.36	0.28	0.25	0.11

改进后汽轮机润滑油系统各处压力满足了机组润滑油系统正常运行要求，达到了制造厂透平控制整定值中交流润滑油系统轴承压力0.096～0.124 MPa的最佳运行值。

1、2号机组投入商业运行后，主油泵工作状态下汽轮发电机组润滑油系统压力如表7、表8。

表7 1号汽轮机投产后润滑油系统各处压力值（油温：45 ℃）

部位	主油泵进口	冷油器入口	冷油器出口	过滤器出口	润滑油母管
压力/MPa	0.23	0.36	0.28	0.25	0.107

表8 2号汽轮机投产后润滑油系统各处压力值（油温：40 ℃）

部位	主油泵进口	冷油器入口	冷油器出口	过滤器出口	润滑油母管
压力/MPa	0.22	0.36	0.28	0.253	0.11

4 结语

通过对汽轮机润滑油压力偏低问题的检查、分析与处理，在新建机组的安装与启动调试过程中，应充分了解设备系统的结构和性能，安装过程中认真细致、严格把关，严格执行各类技术规范和要求，积极地解决系统运行调试过程中出现的各类问题，才能有效地保证主设备的安全运行。

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