大型汽輪發電機組頂軸油系統調試故障原因分析

梁晉麗，丁振宇

（1.寧夏水利電力工程學校，寧夏 銀川 750006；2.國網寧夏電力公司電力科學研究院，寧夏 銀川 750002）

大型汽輪發電機組頂軸油系統調試故障原因分析

梁晉麗1，丁振宇2

（1.寧夏水利電力工程學校，寧夏 銀川 750006；2.國網寧夏電力公司電力科學研究院，寧夏 銀川 750002）

頂軸油系統是汽輪機潤滑油系統中重要的子系統，在汽輪機啟停過程中起著重要作用。隨著汽輪機組容量不斷增大，軸系重量也隨之增加，頂軸油系統的調試過程也越來越復雜。就國內某新建350 MW直接空冷機組頂軸油系統調試中遇到的問題進行詳細分析，為今后同類型機組頂軸油系統的檢修及調試提供參考。

汽輪機；頂軸油系統；調試；潤滑油

隨著工業制造水平的不斷發展，汽輪發電機組的單機容量不斷增大，與此同時機組的軸系也越來越重。頂軸油系統所提供的高壓油在轉子與軸承油囊之間形成靜壓油膜，強行將轉子頂起，減小了盤車力矩，對轉子和軸承的保護起著重要作用［1］。由于機組軸系變長、變重，以及頂軸油系統的高壓力、高關聯度等特點，使得頂軸油系統的調試也變得復雜。

1 頂軸油系統概況

該廠機組為哈爾濱汽輪機廠有限公司生產的超臨界參數、一次中間再熱、雙缸雙排汽、雙抽汽直接空冷凝汽式汽輪機組。該機組頂軸油系統設有2臺交流電動機驅動的A3H37－FR01KK－10－X33手動伺服變量柱塞泵，最大工作壓力為25 MPa，泵出口安全閥壓力固定在21 MPa。頂軸油自柱塞泵出口引入集管，由集管引出到各支管，通向各軸承頂軸油接口法蘭。進入各軸瓦的支管上都裝有截止閥和逆止閥，截止閥用以調整各支管進油量，逆止閥是為了防止機組運行中壓力油泄油和油壓波動［2］。在集管上裝有限制油壓的溢流閥，并且在每路支管上都裝有壓力表，如圖1所示。機組3號瓦、4號瓦為可傾瓦，頂軸油支管接入口法蘭后，分為2路分別進入2塊瓦中部，如圖2所示；5號瓦、6號瓦為橢圓瓦，頂軸油油囊位于下瓦垂直正下方［3］。

2 調試故障處理

頂軸油系統調試是潤滑油系統正式投運前必不可少的過程，更是盤車投入的前提條件［4］。調試過程能充分暴露系統與設計、安裝中存在的絕大多數問題，為今后機組安全穩定運行奠定堅實的基礎［5］。

機組于2015年11月5日首次進行頂軸油系統的調試，調試前潤滑油系統已連續運行20 h以上，潤滑油溫及壓力均正常，頂軸油泵入口油壓正常。

圖1 頂軸油系統示意圖

圖2 軸承頂軸油進油管示意圖

啟動頂軸油泵前，先將泵體的調壓螺栓擰松，確認頂軸油集管至各軸瓦支路截止閥關閉，隨后聯系運行人員啟動頂軸油泵。頂軸油泵啟動后，通過擰緊調壓螺栓，將集管溢流閥固定在18 MPa，將集管壓力調整到16 MPa，隨后鎖死調壓螺栓。壓力整定完成后，按照軸瓦順序從3號瓦到6號瓦依次調整頂起高度，具體數值見表1，表中括號內所述為各支管油溫冷熱程度。

第1次啟泵后，除5號瓦沒有頂起高度外，其余各瓦均有頂起高度，但6號瓦頂起后無法降低，即使停泵后，高度仍為60 μm。

原因分析：調整過程中，為了使5號瓦有頂起高度，開大5號瓦支路截止閥，此時有明顯的過流聲，且5號瓦的進油管溫度明顯高于其它各瓦進油管路，同時母管及各瓦油壓開始下降，初步判斷存在泄油點。6號瓦雖能頂起但是不能回落，初步判斷6號瓦處可能有雜質或千分表故障。

調試過程中如遇到頂起高度不夠或無法頂起，應利用軸瓦進油管溫度差異和油壓變化進行故障診斷。若某一支管油溫相對較高，而壓力較低，說明此支路存在泄油，原因主要如下。

a.由于接口法蘭緊力不夠導致泄油。由于發電機絕緣要求，廠家提供的絕緣墊片由2個半圓組成，如果間隙過大或油壓過高，都可能導致泄油，此次調試5號瓦、6號瓦遇到的就是此類問題。因此在調試過程中切不可盲目提高油壓，更不能采取雙頂軸油泵大流量運行，這些做法都可導致泄油點擴大。

b.油囊泄油。由于軸瓦安裝不正確，也可導致油囊與轉軸結合面不嚴的情況。

處理辦法：停頂軸油泵，聯系安裝人員進行5號瓦管路漏點檢測；對于6號瓦，更換新千分表，并在下次啟泵前調整高度及適當沖洗。

檢查結果：通過檢查，發現5號瓦頂軸油泵進油法蘭絕緣墊可能存在泄漏如圖3所示。

更換絕緣墊后再次啟泵，5號瓦頂起高度可以調整到正常值且管路溫度適中，但6號瓦仍不能回落。經研究后，決定將6號瓦進油壓力進一步提高，頂起高度提高后進行適當的手動盤車。手動盤車后，停頂軸油泵，并對各瓦千分表重新歸零。第3次啟動頂軸油泵發現6號瓦無頂起高度，現象與5號瓦較為相似，懷疑由于較高的壓力使得6號瓦的絕緣墊變形，導致絕緣墊泄油，按照5號瓦的檢查方法檢查6號瓦，并更換絕緣墊。恢復后再次啟動頂軸油泵，各瓦頂起高度均可調整到要求高度，且能正常回落，隨后就地投盤車，頂軸油系統調試完畢。

表1 頂軸油系統調試記錄

圖3 現場進油法蘭絕緣墊情況

3 注意事項

a.調試前要進行嚴格的油質化驗，并對頂軸油系統進行充分沖洗，務必沖洗到軸瓦入口法蘭前。

b.調試過程中如發現軸瓦頂起后不能恢復，主要原因為油中帶有雜質或千分表故障。在非緊急情況下，不可輕易進行人工盤車，這可能導致軸瓦磨損。如必須進行人工盤車，需在適當提高各瓦頂起高度的情況下進行適度盤車。

c.調試過程中如發現油壓不穩，可能原因為此支路逆止閥未安裝或損壞。

4 結束語

本次調試利用各瓦進油支管溫度差異及各瓦油壓關聯等特性，對頂軸油系統進行故障原因查找及分析。通過對頂軸油系統的調試，發現在調試過程中存在的問題，對頂軸油系統調試過程中的存在問題、相應解決方法及注意事項進行總結，為今后同類型機組頂軸油系統調試提供借鑒。

［1］張瑞山.330 MW汽輪機組調試過程中頂軸油系統出現的問題及處理［J］.發電技術，2015，5（12）：81－82.

［2］李汪繁.發電機組頂軸油系統分析及改進［J］.熱力發電廠，2011，40（1）：84－86，92.

［3］劉振國，候東偉.汽輪機頂軸油調試過程中頂起高度不夠的原因分析［J］.機械工程師，2009，41（3）：148－149.

［4］趙 譜.330 MW亞臨界汽輪發電機組潤滑油系統故障診斷［J］.東北電力技術，2014，35（6）：52－53.

［5］陳永輝，關 蕊.350 MW汽輪機潤滑油壓低的原因及處理［J］.東北電力技術，2009，30（6）：48－49.

Fault Analysis on Jacking Oil System Debugging of Large Turbine Generator Units

LIANG Jin?li1，DING Zhen?yu2
（1.Ningxia Hydraulic and Electric Engineering School，Yinchuan，Ningxia 750006，China；2.Electric Power Research Institute of State Grid Ningxia Electric Power Co.，Ltd.，Yinchuan，Ningxia 750002，China）

Jacking oil system is an important subsystem in steam turbine lubricating oil system which plays an important role in the process of steam turbine starts and stops.With the increasing of steam turbine unit capacity，jacking oil system debugging process be?comes complicated.In this paper，the problems of the detailed elaboration in jacking oil system debugging in a new 350 MW supercriti?cal direct?air cooling unit are described which provides a reference for the maintenance and debugging of jacking oil system of the same type units.

Turbine；Jacking oil system；Debug；Lubricant oil

TM621

A

1004－7913（2016）07－0060－03

梁晉麗（1983—），女，學士，助理講師，從事教學與研究工作。

2016－03－29）