摘要：该文分析了某电厂 660MW汽轮机润滑油系统存在的问题，通过对同类型机组发生断油烧瓦的事故分析论证，制定了润滑油系统的改造方案并进行了改造，从而有效地防止了汽轮机断油烧瓦的恶性事故的发生。
关键词：660MW汽轮机；润滑油系统；问题；分析；改造
本文以某发电厂有限公司的 “上大压小”异地新建工程为例，项目建设 2 台 660MW 国产超临界燃煤发电机组。机组投产后将成为粤东地区的大中型电源之一，以带基本负荷为主并参与系统的调峰。对改善粤东电网的运行环境，提高电能质量和系统运行的经济效益，节约一次能源消耗，将起到很好的作用。电厂三大主设备采用上海电气集团生产的超超临界燃煤发电机组，机组具有 660MW 连续发电能力。汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国 SIEMENS 公司联合设计制造的超超临界型机组。型号为 :N660 － 25 /600 /600，型式: 超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。采用八级回热抽汽，设有三台高压加热器、一台除氧器、四台低压加热器。
1 660MW 汽轮机润滑油系统的基本概述
1.1 润滑油系统的主要作用
润滑油系统的主要作用是向汽轮发电机组的各径向支承轴承和推力轴承及盘车装置提供合格的润滑冷却油。同时润滑油还为密封油系统提供稳定可靠的油源; 顶轴装置在各径向轴承中都设有顶轴油，在汽轮发电机组盘车、启动、停机过程中，在各个轴颈底部建立静压油膜，托起轴颈，使盘车顺利盘动转子，设置排油烟装置以维持润滑油系统轻微的负压。
1.2润滑油系统的组成
汽轮机润滑油系统采用润滑油泵供油方式。两台交流润滑油泵，一台危急直流油泵，正常运行由一台交流润滑油泵给汽轮发电机组供润滑油，一台交流润滑油泵、事故直流油泵备用。油系统中设有两台冷油器，为板式换热器。一台运行，一台备用。可通过切换阀进行切换。
1.3 润滑油系统热工保护
主机交流润滑油泵备用投入时，出口母管润滑油压力低至 0．28MPa 或润滑油滤油器后母管压力低至 0． 27MPa 备用交流润滑油泵应自动投入。当出口母管润滑油压力低至 0． 28MPa 或润滑油滤油器后母管压力低至 0． 27MPa 或润滑油母管压力低( 硬联锁 0．20MPa 压力开关直接触发就地危机油泵电气开关) 危急直流油泵应自动投入。出口母管润滑油压力下降至 0． 23MPa 时，汽机保护跳闸。当油箱油位下降，应按下列规定处理: 油箱油位降至 － 50mm，应及时将油位加至正常; 油箱油位降至 － 100mm，汽机跳闸保护动作。
2 660MW 汽轮机润滑油系统的存在问题
2.1 1号机调试第一次冲转至额定转速 3000r /min 时，发现 8 瓦金属温度上升过高达到℃，但未达保护停机值。在后续暖机过程中，2、4、5 瓦金属温度也出现不同程度上升，经调试指挥部下令停机。停机后对所有轴承翻瓦检查，结果发现，各瓦表面都堆积或多或少的保温棉碎片。后来又对各轴承进油管进行清理，各轴承进油口都不同程度出现残存的保温棉碎片。初步认定是由于轴封处保温棉进入油系统所至。
2.2 2号机在第二次启机定速后，发现主油箱油位缓慢上升，经化验主油箱油质，结果发现油中带水情况严重，不得不停机对主油箱油进行过滤。后来经过分析初步认定是轴封漏汽过大所引起的。
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2.3 3号机组有一次开机过程中出现小机油箱油中带水严重，虽然小机油系统与主机油系统来说相对独立，但轴端密封原理还是相同的。
2.4对于目前的 660MW 汽轮机润滑油系统来说，其在实际的运行过程中还存在着以下几个方面的问题: ①在运行中如果冷油器发生漏泄，可能发生系统断油或系统油压降低，导致断油烧瓦; ②系统中有二个润滑油切换阀，任何一个切换阀出现故障，都可能发生系统断油或系统油压降低，导致断油烧瓦; ③在机组运行中冷油器、滑油过滤器，都需要进行清扫，在系统切换和清扫时，可能发生系统断油或系统油压降低，导致断油烧瓦; ④在系统运行时，如果交流润滑油泵、危急直流油泵出口逆止门发生故障，也可能发生系统断油或系统油压降低，导致断油烧瓦。通过上述分析可以得出结论，当发生上述故障时，润滑油压低保护联锁危急直流油泵启动，也不能够保持汽轮机正常供油，势必发生汽轮机断油烧瓦事故。
3 660MW 汽轮机润滑油系统的改造方案
3.1运行操作方面改进措施
在开机及运行过程中，根据真空情况及时调整轴封压力，避免轴封压力过高，造成轴封蒸汽沿着轴端泄漏进轴承然后再进入油系统中去。只要轴封气压能保证轴端空气不会漏入汽缸就可以，这样可以防止油中带水。 针对 2 号机组曾经出现过小机油箱油中带水严重这一事件，在加强小机轴封压力调整的同时，也对汽动给水泵轴端密封水的调整进一步作了规范。只要保持适当的轴封压力以及适当的密封水压，小机油中带水是可以避免的。每次启机前，都对油进行过滤，直至油质化验合格为止，油后不合格不给启动。停机后在对油进行过滤的同时，一有机会即对进油管路进行拆检，检查油管路是否清。严格监视主机滤油器前后压差，发现差压过高时及时切换备用滤油器运行。
3.2润滑油系统机械部分改造方案
首先，将各轴承进油压力表进行改造，全部引入比较方便观察的位置，以便在润滑油系统投运后及时掌握各轴承实际的进口压力。其次，进一步调整各轴承进油阀，根据厂家要求确定各轴承的油流量，保证油系统的润滑效果。当各轴承进油阀调整结束即进行锁死，避免外部原因造成各轴承润滑油量和润滑油压的变化。在润滑油系统完成上述改造后，当出现润滑油压降低直流油泵启动后，如果汽轮机没有跳闸，因为直流油泵供油没有经过冷油器，势必会造成润滑油温度很快升高，使汽轮机轴瓦因温度迅速升高损坏。所以润滑油系统在直流油泵启动后必须立即停机，因此应对润滑油系统热工保护部分进行改造。
3.3对润滑油热工保护系统和定值改造方案
首先，我们应当及时修改润滑油压低保护跳闸的逻辑与定值:主机交流润滑油泵备用投入时，出口母管润滑油压力低至0.3MPa或润滑油滤油器后母管压力低至0.28MPa 备用交流润滑油泵应自动投入。出口母管润滑油压力下降至0.27MPa 时，汽机保护跳闸。。其次，要进行直流润滑油泵联锁逻辑及定值修改: 当出口母管润滑油压力低至0.3MPa 或润滑油滤油器后母管压力低至0.28MPa 危急直流油泵应自动投入。最后，保持润滑油母管压力低( 硬联锁0.20MPa 压力开关直接触发就地危机油泵电气开关) 危急直流油泵应自动投入定值。确保联跳盘车回路和定值保持不变。
4结语
在本次的研究当中，润滑油系统的改造工作完成后，各项设备试运合格，均达到改造的预期效果，并顺利通过了各项事故模拟试验，机组运行至今稳定。通过对机组润滑油压系统的改造，完全消除了原润滑油系统中存在的安全隐患，避免了汽轮机断油烧瓦事故发生，提高了机组安全可靠性。
参考文献
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论文作者:丁克辉
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：润滑油论文; 系统论文; 油泵论文; 汽轮机论文; 机组论文; 压力论文; 轴承论文; 《中国电业》2019年第11期论文;