淺談汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)主要問題分析及處理

常春廣

（中國電建集團(tuán)河北工程有限公司，河北 石家莊 050021）

汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)在機(jī)組運(yùn)行安全中所扮演的角色是非常關(guān)鍵的，潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行是否穩(wěn)定直接關(guān)系到整套汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性。作為汽輪機(jī)機(jī)組調(diào)試人員，需要將有關(guān)潤滑油系統(tǒng)常見問題的分析與處理放在關(guān)鍵的位置，并結(jié)合實(shí)踐工作不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，以更好地應(yīng)對潤滑油系統(tǒng)常見故障，進(jìn)一步促進(jìn)汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與水平的提升。

1 主機(jī)潤滑油溫度異常升高

汽輪機(jī)機(jī)組帶負(fù)荷試運(yùn)行期間常見主機(jī)潤滑油溫度異常升高故障，故障經(jīng)過可以概括如下：潤滑油冷油器出口溫度升高（顯示溫度達(dá)到47.0℃以上），軸瓦回油溫度異常升高并發(fā)出報警指令。出現(xiàn)上述故障后，手動將主機(jī)冷油器冷卻水調(diào)整門、濾網(wǎng)旁路門、冷卻水旁路門切換至開啟狀態(tài)，但并未對潤滑油溫度產(chǎn)生明顯影響。在此基礎(chǔ)上，將備用循環(huán)水泵裝置投入運(yùn)行，促進(jìn)冷卻水壓力提升（整套水泵裝置啟停期間仍然保持循環(huán)水升壓泵聯(lián)啟狀態(tài)），仍然未能夠控制潤滑油溫度異常升高趨勢。故將另一側(cè)冷油器投入運(yùn)行，潤滑油溫度發(fā)生下降趨勢，經(jīng)過一段時間后，潤滑油溫度繼續(xù)上升。針對該問題，采取策略為將1臺循環(huán)水升壓泵切換至停滯狀態(tài)，并進(jìn)行放氣操作，徹底排凈空氣后的潤滑油溫度恢復(fù)至正常狀態(tài)。整個故障期間，潤滑油溫度最高值達(dá)到57.0℃，軸承部件金屬溫度伴隨呈現(xiàn)出一定程度的上升趨勢。

對故障原因進(jìn)行分析，導(dǎo)致汽輪機(jī)機(jī)組主機(jī)潤滑油溫度異常升高的原因可以總結(jié)為以下幾個方面：（1）機(jī)組冷油器入口管路以及循環(huán)水升壓泵管路引出母管為同一根，在后者流量較大的情況下，導(dǎo)致母管壓力瞬時性下降，同時降低聯(lián)通冷油器進(jìn)口端冷卻水壓力，直接造成冷油器冷卻水流量的下降。在單臺循環(huán)升壓泵、循環(huán)水泵裝置投入運(yùn)行狀態(tài)下，冷卻水母管工作壓力在0.12MPa左右維持，在2臺循環(huán)水升壓泵以及單臺循環(huán)水泵裝置投入運(yùn)行狀態(tài)下，冷卻水母管工作壓力下降至0.1MPa，基本與循環(huán)水回水壓力保持一致，由此會顯著降低冷油器冷卻水流量，最終因斷流誘發(fā)潤滑油溫度的異常升高；（2）在汽輪機(jī)機(jī)組正常運(yùn)行狀態(tài)下，受環(huán)境溫度影響，冷卻水流動速度緩慢，加之冷油器冷卻水流量偏低，極有可能造成頂部空氣的大量析出。隨著空氣雷擊，會造成冷卻水發(fā)生氣阻，甚至是斷流現(xiàn)象，同樣是造成潤滑油溫度異常升高的主要原因之一。

針對因上述問題所致的汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)溫度異常升高故障，在整套汽輪機(jī)機(jī)組試運(yùn)行期間，可采取的處置與防范措施有：（1）定期對空氣進(jìn)行外排，每班次接班后60.0min內(nèi)進(jìn)行至少完成1次排空氣操作，并提前將冷油器冷卻水出口門切換至較小狀態(tài)；（2）冷油器放空氣門應(yīng)當(dāng)切換至零米，以可方便操作為主要原則；（3）定期安排專人對汽輪機(jī)機(jī)組主機(jī)冷油器入口濾網(wǎng)進(jìn)行沖洗，每班次投入運(yùn)行2次循環(huán)水清污機(jī)，每次清污運(yùn)行時間應(yīng)當(dāng)達(dá)到20.0min以上；（4）在2臺循環(huán)水升壓泵裝置投入運(yùn)行的情況下，需要安排專人對主機(jī)潤滑油油溫進(jìn)行密切觀測，一旦發(fā)生溫度異常升高，則需要切換1臺循環(huán)水升壓泵至停運(yùn)狀態(tài)。

2 主油箱排煙風(fēng)機(jī)著火

以300MW汽輪機(jī)機(jī)組為例，集裝油箱內(nèi)配置有6臺電加熱器裝置，主油箱加熱棒布設(shè)于油箱內(nèi)，多采取立式狀態(tài)。機(jī)組正常啟動前（此狀態(tài)下油溫不足10.0℃），電加熱器裝置切換至開啟狀態(tài)，油溫上升至35.0℃后的電加熱器裝置調(diào)節(jié)至管壁狀態(tài)。機(jī)組停運(yùn)期間，排風(fēng)壓機(jī)運(yùn)行，主機(jī)交流潤滑油泵運(yùn)行。受汽輪機(jī)機(jī)組主機(jī)潤滑油溫度偏低這一因素的影響，將主油箱電加熱切換至啟動狀態(tài)，30.0min左右后主油箱2#加熱棒放炮，排風(fēng)延吉吸入口過熱，風(fēng)機(jī)電機(jī)燒毀并著火，雖火勢可及時得到控制，但潤滑油污染問題仍然比較嚴(yán)重。

對故障原因進(jìn)行分析，導(dǎo)致汽輪機(jī)機(jī)組主油箱排風(fēng)壓機(jī)著火的原因可以總結(jié)為：受汽輪機(jī)機(jī)組主油箱油溫偏低因素的影響，加之主機(jī)潤滑油泵裝置已切換至運(yùn)行狀態(tài)，油位為最低，潤滑油無法完全包覆加熱棒加熱部分，在電加熱棒投入運(yùn)行的狀態(tài)下，加熱棒油面以上區(qū)域無法得到潤滑油冷卻，最終因溫度過高導(dǎo)致加熱棒被燒毀。

針對因上述問題所致的汽輪機(jī)機(jī)組主油箱排煙風(fēng)機(jī)著火故障，在汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行期間，可采取的處置與防范措施有：（1）在主油箱電加熱器裝置切換至啟動狀態(tài)前，需要安排專人確認(rèn)油箱油位是否處于正常狀態(tài)，確保油位正常的前提下注意對加熱期間油箱油位的動態(tài)觀測；（2）根據(jù)汽輪機(jī)機(jī)組實(shí)際情況對加熱棒進(jìn)行重新定制，延長非加熱區(qū)域長度，確保加熱棒加熱區(qū)域上端位于主油箱最低油位以下300.0mm區(qū)域，同時保證其位于油凈化裝置入口管最低區(qū)域100.0mm以下，這樣一來，即便油凈化裝置發(fā)生跑油現(xiàn)象，仍然可以確保主油箱裝置內(nèi)油液完全淹沒加熱棒加熱區(qū)域，以免因過度過高導(dǎo)致加熱棒出現(xiàn)燒毀問題。

3 盤車裝置自投困難

在汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行期間，盤車裝置投入運(yùn)行過程中，常常出現(xiàn)這樣一種故障情況，即在頂軸系統(tǒng)油壓以及起頂高度調(diào)整正常的情況下，汽輪機(jī)機(jī)組熱態(tài)停機(jī)惰走至零轉(zhuǎn)速，盤車裝置自投難度變得非常大，盤車電機(jī)常常因過電流執(zhí)行保護(hù)動作，對整套汽輪機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。

對故障原因進(jìn)行分析，導(dǎo)致汽輪機(jī)機(jī)組盤車裝置自投困難的原因可以總結(jié)為以下幾個方面：（1）驅(qū)動電機(jī)軟啟動參數(shù)設(shè)置偏低；（2）汽輪機(jī)機(jī)組滑停期間，溫度變化較大，大軸受此因素影響發(fā)生熱彎曲現(xiàn)象。在168.0h機(jī)組試運(yùn)行階段完成后，滑停期間受到主汽輪機(jī)機(jī)組溫度異常變化因素的影響，導(dǎo)致機(jī)組脹差變化較大，大軸靜止后手動盤車難度大，盤車電流自正常狀態(tài)下的25.0A升高至32.0A左右；（3）受汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)壓力偏低因素的影響，導(dǎo)致盤車實(shí)現(xiàn)自動嚙合的難度較大，影響自投作業(yè)的順利進(jìn)行。

針對因上述問題所致的汽輪機(jī)機(jī)組盤車裝置自投困難故障，在汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行期間，可采取的處置與防范措施有：（1）參考汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)使用說明書有關(guān)要求，根據(jù)電廠實(shí)際情況對軟啟動器相關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，原啟動時間為4.0s，經(jīng)調(diào)節(jié)后為6.0～8.0s，原啟動電壓為40.0%，經(jīng)調(diào)節(jié)后為70.0%；（2）在汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)控制回路中設(shè)置旁路按鈕，負(fù)責(zé)跨過軟啟動部分直接啟動。在旁路按鈕作用下，一旦發(fā)生緊急情況，且具備外部啟動條件，可以人工方式掛上盤車并投入運(yùn)行，對解決因啟動力矩不足所致盤車裝置自投困難問題有非常重要的意義；（3）在汽輪機(jī)機(jī)組滑停期間，應(yīng)當(dāng)注意對主汽輪機(jī)溫度以及再熱器溫度溫降速率進(jìn)行嚴(yán)格控制，一旦監(jiān)測到溫度發(fā)生異常改變，需要及時切換至打閘停機(jī)狀態(tài)，這對于預(yù)防盤車裝置自投困難問題有非常積極的意義。

4 結(jié)語

綜合本文上述分析可知：在電廠運(yùn)行全過程中，汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)始終扮演著非常重要的角色，需要在機(jī)組運(yùn)行期間進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，并定期安排專人對備用油泵備用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)問題或者異常癥狀，必須由有經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)人員對汽輪機(jī)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)進(jìn)行徹底檢查、分析與處理，確保設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性。