PG9171E型燃氣輪機液壓油系統2次泄漏的原因分析

俞立凡

PG9171E型燃氣輪機由美國GE公司生產，20世紀90年代在我國沿海地區開始大量引進。2010年，在中央新疆工作會議精神指導下，華電集團援疆工程之一的新疆喀什應急電站的機組就是采用的PG9171E型燃氣輪機。

1 液壓油系統概況

燃氣輪機液壓油系統的作用是確保燃氣輪機能夠正常運行，為各種截止和控制的執行機構提供高壓流體和低壓遮斷油(例如，壓氣機可調進口導葉;氣體和液體燃料系統中的燃料截止閥和控制閥等)。因此，液壓油系統的工作正常與否，會直接影響機組的安全性。

燃氣輪機液壓油系統的功能:當液壓油壓力正常時，允許安全閥執行機構動作;當液壓油壓力降低太多時，這些執行機構應自動返回其“安全”位置并確保機組遮斷(例如:IGV關閉、液體燃料與氣體燃料的安全閥關閉等)。

另外，為了確保驅動、執行機構能迅速地對液壓油的需求作出響應，在液壓油供油的管路上安裝了2臺蓄能器(AH1－1和AH1－2)，在油泵啟、停及管路油壓波動時，蓄能器起著穩定油壓的作用。在輔助液壓油泵故障的情況下，由于燃氣輪機跳閘機組轉速下降會導致主液壓泵轉速下降，此時蓄能器釋放壓力，保證快速關小可調進口導葉，以防止機組壓氣機發生喘振。

PG9171E型機組的典型液壓油系統原理如圖1所示。

圖1 PG9171E型機組液壓油系統原理圖

從圖1可以看出，PG9171E型機組液壓油取自潤滑油母管(輔助液壓油泵取自OR－3回路，主液壓泵取自OR－1回路)。主液壓油及輔助液壓油管路上均設有出口放氣閥，在啟動初期靠彈簧的作用將管路內氣體排出，以保證設備正常運行。同時，主液壓油及輔助液壓油管路上還設有出口壓力釋放閥，以保證管路不超壓。

液壓油系統還設有2個雙聯濾網，可在線切換。在油濾差壓高至0.41MPa時，在控制系統上發出“液壓油濾網差壓高”的報警，差壓低至0.27MPa后返回。

液壓油系統技術參數為:輔助液壓油泵(88HQ)型號，AFSN160.14V1;功率，15kW;電壓，380V;轉速，1455r/min;體積流量，45.4L/min。主液壓油泵形式，柱塞泵;體積流量，55L/min;壓力，105kg/cm2;驅動裝置，輔助齒輪箱。

2 2次泄漏過程與原因分析

2.1 第1次泄漏過程

在某日的機組調試啟動時，發現液壓油壓力僅為3.5MPa，而正常工作時的液壓油壓力在10.5 MPa左右。此時，由于主機還未啟動，液壓油的壓力應由輔助液壓油泵提供。

現場檢查輔助液壓油泵的實際的工作電流為15A(電機的額定電流為29A)，濾網差壓為0.7 MPa，濾網出口壓力為3.5MPa。

2.2 第1次泄漏的原因分析

液壓油泵是齒輪泵，它是把電動機的機械能轉換成液壓能的動力裝置，屬于容積式齒輪泵。它依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體，液壓油泵每轉1轉，排出的量是一樣的。因此，在液壓油泵的額定壓力值以下時，液壓油泵的輸出流量直接與液壓油泵的轉速有關。

機組只要在轉動，與機組大軸連接的主液壓油泵就會有輸出。在正常盤車轉速為120r/min的情況下，液壓油壓力可達10.0MPa左右。當液壓油壓力降低時，輔助液壓油泵就會啟動。輔助液壓油泵為異步電動機拖動，轉速基本恒定，即輔助液壓油泵的油流量是基本恒定。

液壓油濾網出口壓力僅為3.5MPa，對各溢流閥和泄壓閥進行了檢查，沒有發現有泄油現象(說明各溢流閥、泄壓閥工作正常，壓力設定也正常)，故液壓油系統確實存在泄漏點。

通過仔細檢查，終于在機箱外側的輔助油箱內發現了泄漏點，在可調進口導葉液壓油供油管路的活接頭出現了大量漏油(如圖2所示)的現象，這明顯是安裝質量的問題。

因此，在對可調進口導葉液壓油管路的活接頭泄漏進行處理后，液壓油系統恢復正常:在盤車轉速下，液壓油濾網出口壓力為10.4MPa，手動啟動輔助液壓油泵，電機工作電流為25A，濾網差壓為0 MPa，濾網出口壓力為10.5MPa。

圖2 可調進口導葉管路活接頭漏油實況

2.3 第2次泄漏過程

在某日的調試時，機組的液壓油系統再次出現異常現象。現場檢查的情況是輔助液壓油泵工作電流為12A，濾網差壓為1.1MPa，濾網出口壓力為2.5MPa。檢查結果是各泄壓閥沒有出現漏油現象。

2.4 第2次泄漏的原因分析

此次壓力異常與第1次出現的情況相類似，故重點檢查了原先處理的泄漏點，但檢查結果正常。

由于此次的濾網差壓、出口壓力均小于上次，故輔助液壓油泵本體出口壓力為濾網出口壓力(2.5MPa)+濾網差壓(1.1MPa)。

由于此次液壓油泵本體出口壓力小于上次的泵出口壓力(4.2MPa)，所以，油泵功率降低，電流也下降到12A，小于上次的電流15A。因此，筆者判斷泄漏點應在液壓油過濾器與上次泄漏點的中間某處，即在更靠近油泵出口處。

通過仔細排查和反復查找，終于在原漏油接頭處南側的另一個輔助油箱內發現了1個活接頭在漏油。這個問題的出現，同樣也反映出安裝質量存在問題，符合上面的判斷。因此，經過處理后液壓油系統再次恢復正常。

3 結論

2次液壓油系統泄漏的原因都是施工安裝質量引起的。在機組調試過程中，若出現液壓油系統泄漏，排查液壓油系統泄漏點時，要重點檢查安裝質量上的薄弱點，如對系統中的各個活接頭的檢查等。確保燃氣輪機液壓油系統正常運行是前提條件，所以，要掌握PG9171E型機組的技術特點。在正常的盤車轉速下，液壓油壓力應在10MPa左右;當液壓油系統存在泄漏時，輔助液壓油泵就會啟動。液壓油系統的出口壓力越低，輔助液壓油泵電機電流越小，泄漏點就越靠近油泵的出口。

[1]俞立凡.PG9171E燃氣輪機運行特點[J].燃氣輪機發電技術，2010(3/4):286－289.