美國GE公司生產9F型燃氣輪機油系統沖洗及檢驗方法淺析

陳吉辰+梁小虎

【摘 要】 隨著高新工業科技的發展，燃氣輪機的發展已從小功率發展到300MW級，燃機對油品質的標準要求高，潤滑油要求達到NAS6級、頂軸油和控制油要求達到NAS5級，為保證燃機運行中油品質的要求，介紹了根據系統的布置，選取了最佳的沖洗方案和保證油品質的關鍵點，保障了機組的安全穩定運行。

【關鍵詞】 燃氣輪機 ?油系統 ?沖洗 ?檢驗方法

1 引言

目前主要生產大型燃氣輪機的制造商有美國的GE（哈氣）、德國的西門子（上汽）、日本的三菱（東汽），因目前國內對大型燃機的制造技術還不夠成熟，，燃機軸承在制造廠內已裝配完成，現場無需檢查，外部管道油質合格后直接進入軸承，然后進入調試階段，如何保證進入軸承的油質直接滿足燃氣輪機的調試、啟動、運行要求，是非常關鍵的。

2 系統介紹

燃機的油系統主要有兩個系統構成：一是潤滑油系統，二是液壓油系統，三是脫扣油。油系統主要設備包含：油箱、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵、液壓油泵、過濾器、冷油器、潤滑油調壓閥、液壓油控制模塊、系統管道、軸承、電磁閥等。整個油系統的動力部分、控制部分全部設計在輔助模塊中，簡稱A160模塊潤。

滑油系統如圖2-1所示。

系統走向：兩臺交流潤滑油泵出口匯成一根母管經切換閥分兩路分別經過冷油器和過濾器后匯在一根母管，直流潤滑油泵出口也直接在此處匯集，然后經過一個節流孔板和一個節流孔板與調壓閥的并聯后進入燃機軸承。（第一級節流孔板前接出液壓油油源和脫扣油）。

液壓油系統如圖2-2所示。

系統走向：兩臺液壓油泵的油源從潤滑油來，從兩臺液壓油泵升壓后匯總在一起分別向頂軸油和控制油系統供油;控制油配有單獨的蓄能器，分別向IBH控制閥、IGV模塊、燃料模塊供油;回油有單獨的回油管直接進入油箱。

脫扣油系統如圖2-3所示。

系統走向：脫扣油直接采用潤滑油，經第一級節流孔板后向ICV模塊供油（設有一路電磁泄壓管道，直接排入油箱），經第二級節流孔板后想燃料模塊供油（設有兩路電磁泄壓管道，直接排入油箱）;回油有單獨的回油管直接進入油箱。

3 沖洗方法

3.1 系統沖洗的原則性方案

因輔助模塊自身的結構特點，油箱外接管道的規格都在DN50左右，且沒有多余的備用接口，故無法設計大流量濾油機來進行濾油，只有在接轉移油泵的油箱進出口管道上接出一路支管，將小型的板式濾油機安裝在油箱上進行油箱的自循環沖洗。

潤滑油系統的沖洗主要依靠交流潤滑油泵啟動后向系統供油，依靠系統自帶的過濾器進行系統管道的沖洗，在軸承箱入口處將潤滑油進行短接。

頂軸油和控制油的沖洗因潤滑油合格后才能開啟液壓油泵，從潤滑油母管上接出一路臨時管道至液壓油泵出口，在軸承箱入口處將頂軸油油進行短接;控制油直接采用進回油管短接的方式進行沖洗。

3.2 臨時沖洗方案的布置及措施

（1）軸承入口潤滑油和頂軸油管道直接將軸承入口連接短管拆除，安裝臨時管道（包含、閥門、濾網、取樣閥），（詳見圖3.2-1軸承入口潤滑油和頂軸油沖洗臨時管道布置）。

（2）潤滑油至液壓油泵入口管采用臨時堵板封堵。

（3）從潤滑油母管接出一路臨時管道接至液壓油泵出口。

（4）將潤滑油母管上的兩級節流孔板和調壓閥的信號管拆除，讓潤滑油最大流量進入系統沖洗。

（5）脫扣油三個泄油電磁閥帶點或進行封堵。

（6）控制油至IGV模塊和IBH控制閥管路供回油進行短接（中間加裝隔離閥）。

4 系統取樣點的設置

根據GE要求和系統設計，共設6個取樣點：分別設置在燃氣輪機1號、2號軸承潤滑油和頂軸油入口（在臨時短接管道隔離閥前）;潤滑油泵出口、潤滑油過濾器出口。

5 系統的沖洗步驟

（1）油箱加油后首先采用板式濾油機進行油箱自循環沖洗。

（2）啟動交流潤滑油泵進行系統管道的沖洗（兩臺泵交換進行沖洗），沖洗范圍包括潤滑油、頂軸油、脫扣油（控制油不參與本階段沖洗），控制油待潤滑油沖洗合格后采用液壓油泵進行沖洗。

（3）潤滑油沖洗至NAS6級、頂軸油沖洗至NAS5級后恢復液壓油7泵臨時隔離措施，采用液壓油泵對頂軸油、控制油進行系統沖洗。

（4）采用液壓油泵對頂軸油和控制油系統沖洗12小時后開始恢復所有臨時措施。潤滑油進入軸承。

（5）沖洗油溫選擇交變進行，高溫為65～70℃，不應超過75℃，低溫為30℃以下，高低溫各保持1-2h，交替變溫時間約1h，以最大限度提高沖洗效果。

（6）在沖洗過程中，通過控制安裝在軸承入口處油管道的隔離閥，加大沖洗時的流量和流速，以最大限度提高沖洗效果。

6 系統沖洗的檢驗方法

（1）按照已經設置好的6個取樣點在使用潤滑油泵作為動力沖洗時取樣化驗。取樣之前必須打開取樣閥對取樣油管線先要沖洗一分鐘。

（2）達到以上要求后在軸承潤滑油和頂軸油軸承入口臨時濾網上加裝100目濾網，沖洗30分鐘后拆除濾網，按照以下要求判定結果：1）正常照明的情況下裸眼觀察。2）不要放大或逆光。3）只觀察篩上的零散物質。不要用膠帶或者其他方法去除嵌在篩孔上的物質。4）視覺上無顆粒則認為篩是清潔的。

（3）在軸承入口加裝100目濾網檢查合格后進行系統的恢復，全系統沖洗不少于2小時后即可進行燃機下一步的調試工作。

7 結語

通過對北京高井項目9FB型燃機油系統的沖洗，一套完善的、系統的、科學的沖洗方法是保證油品質快速沖洗合格的關鍵;一套健全的、有標準的檢驗方法是保證進入軸承油品質安全可靠的保障。

參考文獻：

[1]美國航空航天工業聯合會《NAS1638標準》.

[2]美國GE9FB型燃氣輪機潤滑油系統說明.

[3]《電力建設施工技術規范》（第3部分：汽輪發電機組）DL5190.3-2012.endprint

【摘 要】 隨著高新工業科技的發展，燃氣輪機的發展已從小功率發展到300MW級，燃機對油品質的標準要求高，潤滑油要求達到NAS6級、頂軸油和控制油要求達到NAS5級，為保證燃機運行中油品質的要求，介紹了根據系統的布置，選取了最佳的沖洗方案和保證油品質的關鍵點，保障了機組的安全穩定運行。

【關鍵詞】 燃氣輪機 ?油系統 ?沖洗 ?檢驗方法

1 引言

目前主要生產大型燃氣輪機的制造商有美國的GE（哈氣）、德國的西門子（上汽）、日本的三菱（東汽），因目前國內對大型燃機的制造技術還不夠成熟，，燃機軸承在制造廠內已裝配完成，現場無需檢查，外部管道油質合格后直接進入軸承，然后進入調試階段，如何保證進入軸承的油質直接滿足燃氣輪機的調試、啟動、運行要求，是非常關鍵的。

2 系統介紹

燃機的油系統主要有兩個系統構成：一是潤滑油系統，二是液壓油系統，三是脫扣油。油系統主要設備包含：油箱、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵、液壓油泵、過濾器、冷油器、潤滑油調壓閥、液壓油控制模塊、系統管道、軸承、電磁閥等。整個油系統的動力部分、控制部分全部設計在輔助模塊中，簡稱A160模塊潤。

滑油系統如圖2-1所示。

系統走向：兩臺交流潤滑油泵出口匯成一根母管經切換閥分兩路分別經過冷油器和過濾器后匯在一根母管，直流潤滑油泵出口也直接在此處匯集，然后經過一個節流孔板和一個節流孔板與調壓閥的并聯后進入燃機軸承。（第一級節流孔板前接出液壓油油源和脫扣油）。

液壓油系統如圖2-2所示。

系統走向：兩臺液壓油泵的油源從潤滑油來，從兩臺液壓油泵升壓后匯總在一起分別向頂軸油和控制油系統供油;控制油配有單獨的蓄能器，分別向IBH控制閥、IGV模塊、燃料模塊供油;回油有單獨的回油管直接進入油箱。

脫扣油系統如圖2-3所示。

系統走向：脫扣油直接采用潤滑油，經第一級節流孔板后向ICV模塊供油（設有一路電磁泄壓管道，直接排入油箱），經第二級節流孔板后想燃料模塊供油（設有兩路電磁泄壓管道，直接排入油箱）;回油有單獨的回油管直接進入油箱。

3 沖洗方法

3.1 系統沖洗的原則性方案

因輔助模塊自身的結構特點，油箱外接管道的規格都在DN50左右，且沒有多余的備用接口，故無法設計大流量濾油機來進行濾油，只有在接轉移油泵的油箱進出口管道上接出一路支管，將小型的板式濾油機安裝在油箱上進行油箱的自循環沖洗。

潤滑油系統的沖洗主要依靠交流潤滑油泵啟動后向系統供油，依靠系統自帶的過濾器進行系統管道的沖洗，在軸承箱入口處將潤滑油進行短接。

頂軸油和控制油的沖洗因潤滑油合格后才能開啟液壓油泵，從潤滑油母管上接出一路臨時管道至液壓油泵出口，在軸承箱入口處將頂軸油油進行短接;控制油直接采用進回油管短接的方式進行沖洗。

3.2 臨時沖洗方案的布置及措施

（1）軸承入口潤滑油和頂軸油管道直接將軸承入口連接短管拆除，安裝臨時管道（包含、閥門、濾網、取樣閥），（詳見圖3.2-1軸承入口潤滑油和頂軸油沖洗臨時管道布置）。

（2）潤滑油至液壓油泵入口管采用臨時堵板封堵。

（3）從潤滑油母管接出一路臨時管道接至液壓油泵出口。

（4）將潤滑油母管上的兩級節流孔板和調壓閥的信號管拆除，讓潤滑油最大流量進入系統沖洗。

（5）脫扣油三個泄油電磁閥帶點或進行封堵。

（6）控制油至IGV模塊和IBH控制閥管路供回油進行短接（中間加裝隔離閥）。

4 系統取樣點的設置

根據GE要求和系統設計，共設6個取樣點：分別設置在燃氣輪機1號、2號軸承潤滑油和頂軸油入口（在臨時短接管道隔離閥前）;潤滑油泵出口、潤滑油過濾器出口。

5 系統的沖洗步驟

（1）油箱加油后首先采用板式濾油機進行油箱自循環沖洗。

（2）啟動交流潤滑油泵進行系統管道的沖洗（兩臺泵交換進行沖洗），沖洗范圍包括潤滑油、頂軸油、脫扣油（控制油不參與本階段沖洗），控制油待潤滑油沖洗合格后采用液壓油泵進行沖洗。

（3）潤滑油沖洗至NAS6級、頂軸油沖洗至NAS5級后恢復液壓油7泵臨時隔離措施，采用液壓油泵對頂軸油、控制油進行系統沖洗。

（4）采用液壓油泵對頂軸油和控制油系統沖洗12小時后開始恢復所有臨時措施。潤滑油進入軸承。

（5）沖洗油溫選擇交變進行，高溫為65～70℃，不應超過75℃，低溫為30℃以下，高低溫各保持1-2h，交替變溫時間約1h，以最大限度提高沖洗效果。

（6）在沖洗過程中，通過控制安裝在軸承入口處油管道的隔離閥，加大沖洗時的流量和流速，以最大限度提高沖洗效果。

6 系統沖洗的檢驗方法

（1）按照已經設置好的6個取樣點在使用潤滑油泵作為動力沖洗時取樣化驗。取樣之前必須打開取樣閥對取樣油管線先要沖洗一分鐘。

（2）達到以上要求后在軸承潤滑油和頂軸油軸承入口臨時濾網上加裝100目濾網，沖洗30分鐘后拆除濾網，按照以下要求判定結果：1）正常照明的情況下裸眼觀察。2）不要放大或逆光。3）只觀察篩上的零散物質。不要用膠帶或者其他方法去除嵌在篩孔上的物質。4）視覺上無顆粒則認為篩是清潔的。

（3）在軸承入口加裝100目濾網檢查合格后進行系統的恢復，全系統沖洗不少于2小時后即可進行燃機下一步的調試工作。

7 結語

通過對北京高井項目9FB型燃機油系統的沖洗，一套完善的、系統的、科學的沖洗方法是保證油品質快速沖洗合格的關鍵;一套健全的、有標準的檢驗方法是保證進入軸承油品質安全可靠的保障。

參考文獻：

[1]美國航空航天工業聯合會《NAS1638標準》.

[2]美國GE9FB型燃氣輪機潤滑油系統說明.

[3]《電力建設施工技術規范》（第3部分：汽輪發電機組）DL5190.3-2012.endprint

【摘 要】 隨著高新工業科技的發展，燃氣輪機的發展已從小功率發展到300MW級，燃機對油品質的標準要求高，潤滑油要求達到NAS6級、頂軸油和控制油要求達到NAS5級，為保證燃機運行中油品質的要求，介紹了根據系統的布置，選取了最佳的沖洗方案和保證油品質的關鍵點，保障了機組的安全穩定運行。

【關鍵詞】 燃氣輪機 ?油系統 ?沖洗 ?檢驗方法

1 引言

目前主要生產大型燃氣輪機的制造商有美國的GE（哈氣）、德國的西門子（上汽）、日本的三菱（東汽），因目前國內對大型燃機的制造技術還不夠成熟，，燃機軸承在制造廠內已裝配完成，現場無需檢查，外部管道油質合格后直接進入軸承，然后進入調試階段，如何保證進入軸承的油質直接滿足燃氣輪機的調試、啟動、運行要求，是非常關鍵的。

2 系統介紹

燃機的油系統主要有兩個系統構成：一是潤滑油系統，二是液壓油系統，三是脫扣油。油系統主要設備包含：油箱、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵、液壓油泵、過濾器、冷油器、潤滑油調壓閥、液壓油控制模塊、系統管道、軸承、電磁閥等。整個油系統的動力部分、控制部分全部設計在輔助模塊中，簡稱A160模塊潤。

滑油系統如圖2-1所示。

系統走向：兩臺交流潤滑油泵出口匯成一根母管經切換閥分兩路分別經過冷油器和過濾器后匯在一根母管，直流潤滑油泵出口也直接在此處匯集，然后經過一個節流孔板和一個節流孔板與調壓閥的并聯后進入燃機軸承。（第一級節流孔板前接出液壓油油源和脫扣油）。

液壓油系統如圖2-2所示。

系統走向：兩臺液壓油泵的油源從潤滑油來，從兩臺液壓油泵升壓后匯總在一起分別向頂軸油和控制油系統供油;控制油配有單獨的蓄能器，分別向IBH控制閥、IGV模塊、燃料模塊供油;回油有單獨的回油管直接進入油箱。

脫扣油系統如圖2-3所示。

系統走向：脫扣油直接采用潤滑油，經第一級節流孔板后向ICV模塊供油（設有一路電磁泄壓管道，直接排入油箱），經第二級節流孔板后想燃料模塊供油（設有兩路電磁泄壓管道，直接排入油箱）;回油有單獨的回油管直接進入油箱。

3 沖洗方法

3.1 系統沖洗的原則性方案

因輔助模塊自身的結構特點，油箱外接管道的規格都在DN50左右，且沒有多余的備用接口，故無法設計大流量濾油機來進行濾油，只有在接轉移油泵的油箱進出口管道上接出一路支管，將小型的板式濾油機安裝在油箱上進行油箱的自循環沖洗。

潤滑油系統的沖洗主要依靠交流潤滑油泵啟動后向系統供油，依靠系統自帶的過濾器進行系統管道的沖洗，在軸承箱入口處將潤滑油進行短接。

頂軸油和控制油的沖洗因潤滑油合格后才能開啟液壓油泵，從潤滑油母管上接出一路臨時管道至液壓油泵出口，在軸承箱入口處將頂軸油油進行短接;控制油直接采用進回油管短接的方式進行沖洗。

3.2 臨時沖洗方案的布置及措施

（1）軸承入口潤滑油和頂軸油管道直接將軸承入口連接短管拆除，安裝臨時管道（包含、閥門、濾網、取樣閥），（詳見圖3.2-1軸承入口潤滑油和頂軸油沖洗臨時管道布置）。

（2）潤滑油至液壓油泵入口管采用臨時堵板封堵。

（3）從潤滑油母管接出一路臨時管道接至液壓油泵出口。

（4）將潤滑油母管上的兩級節流孔板和調壓閥的信號管拆除，讓潤滑油最大流量進入系統沖洗。

（5）脫扣油三個泄油電磁閥帶點或進行封堵。

（6）控制油至IGV模塊和IBH控制閥管路供回油進行短接（中間加裝隔離閥）。

4 系統取樣點的設置

根據GE要求和系統設計，共設6個取樣點：分別設置在燃氣輪機1號、2號軸承潤滑油和頂軸油入口（在臨時短接管道隔離閥前）;潤滑油泵出口、潤滑油過濾器出口。

5 系統的沖洗步驟

（1）油箱加油后首先采用板式濾油機進行油箱自循環沖洗。

（2）啟動交流潤滑油泵進行系統管道的沖洗（兩臺泵交換進行沖洗），沖洗范圍包括潤滑油、頂軸油、脫扣油（控制油不參與本階段沖洗），控制油待潤滑油沖洗合格后采用液壓油泵進行沖洗。

（3）潤滑油沖洗至NAS6級、頂軸油沖洗至NAS5級后恢復液壓油7泵臨時隔離措施，采用液壓油泵對頂軸油、控制油進行系統沖洗。

（4）采用液壓油泵對頂軸油和控制油系統沖洗12小時后開始恢復所有臨時措施。潤滑油進入軸承。

（5）沖洗油溫選擇交變進行，高溫為65～70℃，不應超過75℃，低溫為30℃以下，高低溫各保持1-2h，交替變溫時間約1h，以最大限度提高沖洗效果。

（6）在沖洗過程中，通過控制安裝在軸承入口處油管道的隔離閥，加大沖洗時的流量和流速，以最大限度提高沖洗效果。

6 系統沖洗的檢驗方法

（1）按照已經設置好的6個取樣點在使用潤滑油泵作為動力沖洗時取樣化驗。取樣之前必須打開取樣閥對取樣油管線先要沖洗一分鐘。

（2）達到以上要求后在軸承潤滑油和頂軸油軸承入口臨時濾網上加裝100目濾網，沖洗30分鐘后拆除濾網，按照以下要求判定結果：1）正常照明的情況下裸眼觀察。2）不要放大或逆光。3）只觀察篩上的零散物質。不要用膠帶或者其他方法去除嵌在篩孔上的物質。4）視覺上無顆粒則認為篩是清潔的。

（3）在軸承入口加裝100目濾網檢查合格后進行系統的恢復，全系統沖洗不少于2小時后即可進行燃機下一步的調試工作。

7 結語

通過對北京高井項目9FB型燃機油系統的沖洗，一套完善的、系統的、科學的沖洗方法是保證油品質快速沖洗合格的關鍵;一套健全的、有標準的檢驗方法是保證進入軸承油品質安全可靠的保障。

參考文獻：

[1]美國航空航天工業聯合會《NAS1638標準》.

[2]美國GE9FB型燃氣輪機潤滑油系統說明.

[3]《電力建設施工技術規范》（第3部分：汽輪發電機組）DL5190.3-2012.endprint