50MW汽輪機油系統油壓降低的原因及改進措施

盧紅遠　王冠

摘要：文中結合50MW汽輪機油系統結構組成及其工作原理，在對50MW汽輪機的油系統工作運行中油壓降低問題及其原因分析基礎上，對其改進設計的具體措施進行研究，以供參考。

關鍵詞：50MW汽輪機;油系統;油壓降低;原因;改進措施

中圖分類號：TK626

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）01-0109-02

0引言

50MW汽輪機是熱電企業生產運行中常用的機組設備，其工作運行狀況對熱電企業的生產運行效益有著重要的影響。值得注意的是，結合熱電企業發電運行中50MW汽輪機機組工作運行狀況，由于其啟動運行過程中，在機組設備的轉速達到額定轉速情況下，會出現啟動油泵停止，而主油泵投入運行過程中則會表現出油系統油壓降低，對汽輪機組的油系統以及調節控制系統運行造成影響，導致汽輪機設備功啟動運行失敗，從而影響熱電企業正常發電運行。針對這一情況。文中將結合50MW汽輪機油系統結構組成及其工作運行原理，對其油系統油壓降低問題及發生原因進行分析，并提出相應的改進設計對策，以為有關實踐及研究提供參考。

1主油泵及其工作運行條件分析

50MW汽輪機組工作運行中，汽輪機油系統的主油泵在汽輪機啟動運行后轉速達到或者是接近額定轉速情況下，才與啟動油泵進行轉換，完成啟動運行，并且主油泵啟動運行過程中其出口部位的止逆閥控制元件的自動開啟，是實現啟動油泵與主油泵轉換運行的關鍵，同時對主油泵向汽輪機油系統射油器以及調節保安控制系統進行用油供給支持有著十分重要的作用和影響，也是整個汽輪機油系統運行實現的重要控制閥件。如^下圖1所示，即為汽輪機油系統工作運行中，為實現主油泵與啟動油泵轉換運行前啟動油泵的出口油通過主油泵出口進行排出所設置的止逆閥，該止逆閥為翻板式止逆閥，其設置在汽輪機油系統的主油泵出口部位。

根據上述50MW汽輪機油系統工作原理，主油泵啟動運行時，其額定出口壓力為1.96MPa情況時，翻板式止逆閥啟動運行的條件需要滿足以下計算公式（1），即P2≤（120/170）*P，通過代入數值進行計算可得出P2≤0.98MPa。

根據上述計算分析結果可知，在汽輪機油系統工作運行過程中，其系統中主油泵和啟動油泵進行轉換運行時需要滿足啟動油泵的出口油壓低于0.98MPa時，即汽輪機的油系統油壓低于0.98MPa情況下，主油泵出口部位的翻板式止逆閥才能啟動工作，同時主油泵進入啟動運行狀態、啟動油泵停止運行，只有滿足這一情況，汽輪機的油系統才能夠正常運行，從而為整個汽輪機組的工作運行提供支持。

250MW汽輪機油系統油壓降低原因

2.150MW汽輪機油系統工作原理

通常情況下，熱電企業生產運行中所應用的50MW汽輪機油系統的結構組成包括啟動油泵、主油泵以及直流與交流潤滑油泵、射油器、冷油器、溢油閥、油箱、濾油器、止逆閥、截止閥等‘

根據上述50MW汽輪機油系統的結構組成，其中，該系統中主油泵為離心式油泵，在工作運行中由主機帶動，通過汽輪機的轉子帶動進入工作運行狀態，其額定出口壓力一般在1.96MPa左右，額定轉速一般為3000r/min。需要注意的是，由于汽輪機組啟動運行前主油泵不能投入運行，需要在汽輪機組啟動前通過啟動油泵的啟動工作滿足油系統運行的用油供給要求，而在汽輪機組啟動后其轉速接近或者達到額定轉速的情況下，油系統的主油泵出口部位止逆閥會自動開啟，同時開閉啟動油泵，由主油泵對油系統用油進行供給支持，并且主油泵啟動后，其出口處的壓力油分別向汽輪機調節保安控制系統和油系統的射油器進行用油供給，而汽輪機油系統中主油泵的入口部位用油則是由另一個射油器和汽輪機調節保安控制系統的動態排油進行供給支持（3]。其中，由主油泵出口部位進行用油供給的射油器，其出口油會通過油系統的冷油器以及濾油器等結構裝置，向汽輪機組的各個軸承以及盤車裝置潤滑用油進行供給支持，而主油泵向汽輪機調節保安控制系統供給的用油，在滿足其基本用油需求后，由調節保安控制系統中的靜態排油以及潤滑系統產生的回油會直接向油箱排入，并形成循環，以對汽輪機油系統以及調節保安控制系統運行進行支持，從而滿足整個汽輪機組設備的啟動運行需求。

2.250MW汽輪機油系統油壓降低原因

根據上述汽輪機油系統主油泵的啟動運行條件以及油系統工作原理，實際上就是說，主油泵啟動運行時，其額定出口壓力為1.96MPa情況下，汽輪機組啟動后，主油泵和啟動油泵之間進行轉換運行，需要油系統油壓變化經歷一個從1.96MPa額定出口壓力參數降低到0.98MPa及以下，然后再從0.98MPa及以下逐漸升至1.96MPa的變化過程。如果這一變化過程中，其壓力參數不能滿足主油泵出口部位翻板式止逆閥啟動的條件要求，則會對其啟動動作造成影響，從而發生上述的啟動油泵停止、而主油泵投入運行過程中存在油系統油壓降低，對汽輪機組的油系統以及調節控制系統運行造成影響，導致汽輪機設備功啟動運行失敗，從而影響熱電企業正常發電運行問題。

3油壓降低問題的改進措施

針對上述汽輪機油系統油壓降低問題及其發生原因，在汽輪機油系統改進設計中，為避免有關問題及影響發生，需要通過盡量降低翻板式止逆閥在前后油壓變化的作用面積差情況下，使其啟動工作時的前后壓差能夠減小，同時對汽輪機油系統的啟動油泵出口壓力進行合理設置，以為主油泵和啟動油泵轉換運行實現提供更加可靠的支持。

根據這一改進設計思路，在對主油泵出口部位的翻板式止逆閥通過路徑的直徑大小由120調整至164后，根據上述翻板式止逆閥啟動工作條件，在油系統主油泵的出口額定壓力為1.96MPa情況下，則有如下式（2）所示的計算分析結果，即P2≤（164/170）2P，通過代入數值進行計算可得出P2≤1.82MPa。

根據上述計算分析結果，可以看出，在汽輪機組啟動運行后，只要滿足汽輪機油系統啟動油泵的出口壓力參數低于1.82MPa的條件情況，就能夠使汽輪機組運行的轉速接近或者是達到額定轉速時，翻板式止逆閥自動啟動工作，同時油系統主油泵投入運行、而啟動油泵停止運行的轉換過程，由主油泵對油系統用油供給進行支持，從而確保汽輪機組以及油系統正常運行。同理，在汽輪機油系統的啟動油泵出口壓力參數值大于1.82MPa情況下，如果汽輪機組啟動運行的轉速達到或者是接近額定轉速時，其主油泵出口部位的翻板式止逆閥不能自動啟動工作，但可以通過慢慢關閉油系統啟動油泵出口部位的截止閥，使油系統的油壓降低至要求條件，即低于1.82MPa，即可使主油泵出口部位翻板式止逆閥自動啟動運行，從而確保主油泵投入運行，對油系統用油供給進行支持，同時控制油系統啟動油泵停止運行，完成主油泵和啟動油泵的轉換運行過程。

4結束語

總之，對50MW汽輪機油系統油壓降的原因及其改進措施進行研究，有利于控制相關問題的不利影響，為汽輪機組以及油系統正常運行提供支持，具有十分積極的作用和意義。

參考文獻

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[3]田豐，盧華倫，譚金.國產200MW機組汽輪機潤滑油泵切換暫態過程試驗研究[J];東方電氣評論;2004（2）：58.