摘要:汽轮机的润滑油系统在汽机的运行中发挥着至关重要的作用,是汽轮机安全运行的重要保障。在运行中,如果汽轮机的润滑油系统工作异常,极易导致汽轮机烧瓦、大轴弯曲、转子动静摩擦,甚至发生整机损坏的恶性事故。由于润滑油系统出现故障而被迫停机的事情时有发生。因此,对汽轮机润滑油系统运行调试中的问题应引起足够重视,找出真正的原因,采取合理的解决办法,将问题解决在真正运行之前。
关键词:汽轮机;润滑油系统;射油器;主油泵;运行调试
1润滑油系统介绍
润滑油系统的主要作用是向汽轮发电机组的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑油,同时为调节系统的机械超速保护系统提供压力油。该系统能满足机组在启动、停机、正常运行和事故工况下的汽轮发电机组的供油要求。润滑油系统由主油泵、冷油器、射油器、溢油阀、顶轴装置、排烟装置、油箱、高压启动油泵、交流润滑油泵、直流事故油泵、双筒切换过滤器、盘车装置、油位指示器以及连接管道、阀门及各种监测仪表等构成。由汽轮机主轴带动的主油泵的出口压力油分成两部分,其中,一部分供给调节系统和保安系统,另一部分送到射油器进口。射油器的出油也分为两路,一路到主油泵进口,另一路通过滤油器、冷油器后进入供各轴承的润滑油供油母管。系统中的回油靠自重经滤网过滤后进入油箱内。
2运行调试中的问题、直接原因及解决方法
2.11#射油器出口压力低
案例:在某CC25-8.83/3.82/1.1型汽轮机项目运行调试中,1#注油器出口0.03MPa,远低于设计值0.15MPa。初步分析,认为可能存在以下原因:第一,射油器入口压力低,即主油泵出口压力低;第二,射油器性能不满足设计要求;第三,射油器入口管路存在部分堵塞。查看主油泵出口压力表,显示压力1.95MPa,满足设计要求。调阅射油器性能试验报告,射油器性能也满足设计要求。检查主油泵出口到1#射油器入口之间的管路,发现在1#注油器入口细油管与主管焊接处细管插入主管焊接,并未按相贯线焊接,造成管路不畅通,使进油量减少。解决方法:将阀门与1#射油器之间的管路拆掉,重新焊接一段管路代替。
2.2主油泵出口压力低
案例1:某C30-8.83/0.981型汽轮机项目,在停掉高压启动泵改由机头主油泵供油后,发现开机盘主油泵压力为1.5~1.6MPa,明显低于主油泵设计值2MPa。分析认为可能存在以下原因:第一,主油泵入口压力低,可能1#射油器出口压力低或1#射油器出口至主油泵入口的管路堵塞;第二,主油泵性能不满足设计要求;第三,主油泵出口或入口有泄漏。主油泵为成熟产品且供货商信誉良好,所以先不针对第二条原因检查。检查1#射油器至主油泵入口的管路,未发现堵塞现象。拆解射油器,未发现射油器滤网损坏。打开前箱,用0.03mm塞尺检查主油泵入口与前箱接口,不入。因主油泵出口有一管路给高压油动机供油,检查高压油动机与前箱接口,塞尺很容易塞入,拆下高压油动机后发现前支撑面有一块石棉橡胶板,安装人员反馈高压油动机前、后支撑面不在同一水平面上,因此,在前支撑面增加了1mm橡胶板,造成后结合面与高压油动机之间存在间隙。这是造成漏油的主要原因。解决方法:拆除1mm石棉橡胶板,现场实测前支撑面与后支撑面偏差,重新配制铜垫片,安装在前支撑面上。案例2:某C70-8.83/0.98型汽轮机项目中,主油泵出口压力1.8MPa,低于设计值2MPa。分析原因同案例1。经检查,1#射油器至主油泵入口的管路未堵塞,但1#射油器滤网破损。滤网破损后进入喷嘴,导致出口压力和流量都有所减少,造成给主油泵供油不足,因此,主油泵出口压力低于设计值。解决方法:更换1#射油器滤网,沿油流方向检查管路、主油泵、前轴承箱,清除滤网碎片。
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2.3润滑油压高
案例1:在某C142/N156-13.24/535/535/1.275项目中,启动交流泵打油循环,润滑油母管压力0.17MPa,高于设计值上限0.15MPa。分析可能存在的原因:第一,未按油系统原理图布置管路;第二,轴承进油口节流孔板孔径过小,与系统设计压力不匹配;第三,溢油阀未起作用。现场检查连接管路,均按油系统原理图布置。调节溢流阀调节螺母,润滑油系统压力没有变化。停泵拆卸溢油阀,无卡塞现象,分析认为润滑油母管压力过高超出了溢油阀的上限,即润滑油压力超过了调节弹簧能产生的最大压力,不管怎样调节,弹簧均已处于最大压缩量。虽然加大轴承进油口节流孔板孔径,可以降低润滑油母管压力,但工作量较大,考虑采用现有0.17MPa的压力进行启机试运行,对机组润滑影响并不大,也不会出现油挡甩油的现象,因此,最终采用0.17MPa的润滑油母管压力进行启机。案例2:在某N30-8.83/535型汽轮机项目中,润滑油母管压力为0.15MPa,超过上限设计值0.13MPa。可能存在的原因见案例1。经检查,油管路连接没有问题,但溢油阀调节螺母处在行程最底端,此时溢流量最小。解决方法:向上调节螺母,使弹簧压缩力减小,阀门开度变大,溢流量增大,润滑油母管压力减小,最终使其稳定在0.12MPa。
2.4盘车上部及后轴承箱后挡油环处冒烟
案例:在某项目中,后轴承箱后挡油环和盘车上部有油烟冒出。分析其原因是轴承箱内负压低,盘车大齿轮鼓风将油烟带起,从盘车装置上部缝隙处、挡油环和转子间隙处冒出。解决方法:调节排烟装置手动蝶阀加大排风量,部分堵塞油箱上的空气过滤器,使油箱和回油管内的负压增大,因后轴承箱与回油管道相连,故后轴承箱内负压相应增大,油烟不再向外排处,问题解决。
2.5盘车无法自动投入
案例:在某项目中,试验盘车装置时,可以手动投入,但无法自动投入。本项目采用JDZP7.5-A型电动盘车,自动投入时盘车工作原理。当电磁阀10得电时,压力油经电磁阀10、操作滑阀9进入旋转油缸8,旋转油缸内的旋转活塞6在压力油7的作用下克服弹簧4阻力带动曲柄5和手柄旋转,并推动连杆机构使摆动齿轮1向下摆动与汽轮机大齿轮17啮合,此时手柄压下行程开关SQ1,同时电磁阀断电复位,触发微动开关SQ2,这时启动电机(SQ1与SQ2逻辑“与”),盘车盘转汽轮机轴系。文献给出了此种状态下的可能原因,据此进行排查:控制柜上的“啮合位置”指示灯亮说明啮合位置正确,SQ2已触发,电磁阀动作正常,压力油无泄漏。根据供货商提供的电器原理图检查控制柜接线,确认逻辑控制正确。电机仍无法自动启动,则有可能微动开关SQ2损坏。换上新的微动开关后,再次启动盘车装置,投入正常。
3结论
汽轮机润滑油系统出现问题,可能是一个或多个原因导致,在针对原因的排查过程中应根据检查的方便性,先易后难,而不能一味地全面检查,同时要根据处理问题成本的大小,采取合理的处理方法,而追求某个数值的绝对性。虽然各汽轮机厂家的润滑油系统组成略有差异,但出现的问题应与本文所阐述的问题具有相通性,相信本文提出的分析问题的思路、解决问题的方法、减少问题的对策,对于其他汽轮机生产厂家或用户具有借鉴意义。
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论文作者:尹逊栋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签:油泵论文; 汽轮机论文; 润滑油论文; 压力论文; 管路论文; 系统论文; 原因论文; 《电力设备》2018年第29期论文;