東汽660MW超超臨界汽輪機潤滑油系統壓力低的分析與處理
2020-07-03周巍
(南昌發電廠)
摘 要:介紹了某電廠660 MW超超臨界機組N660-25/600/600型汽輪機的潤滑油系統設備情況,闡述了1號汽輪機在運行過程中出現汽輪機潤滑油壓力低問題的檢查、分析及相應的處理過程,著重指出油渦輪處理和改進后的效果。(南昌發電廠)
關鍵詞:潤滑油壓力;油渦輪;板式冷油器
0 引言
汽輪發電機組是高速運轉的大型機械,其支持軸承和推力軸承需要大量的油來潤滑和冷卻,因此汽輪機必須配有供油系統用于保證上述裝置的正常工作。供油的任何中斷,即使是短時間的中斷,都將會引起嚴重的設備損壞。因此,維持汽輪機潤滑油系統正常運行壓力是保證汽輪機安全可靠運行的一項重要內容。
1 潤滑油系統簡介
某電廠為2Х660 MW超超臨界燃煤發電機組,1號機組于2009年12月14日投入運行,2號機組于2010年2月14日投入運行。2臺機組配備汽輪機由東方汽輪機廠生產,型號為N660-25/600/600,機型為超超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、純凝汽式汽輪機。發電機為東方汽輪機廠生產的QFSN-660-2-22型水-氫-氫冷汽輪發電機。2臺機組2010年11月2臺機組擴容改參數為N700-25/600/ 600。
潤滑油系統主要由主油泵、油渦輪、集裝油箱、直流事故油泵、交流啟動油泵、交流輔助油泵、冷油器等設備構成,主油泵為機組正常運行時的工作油泵,交流輔助油泵、直流潤滑油泵均為備用油泵。正常運行時從主油泵出來的高壓油經過油渦輪后應足以提供機組所需的全部用油,節流閥主要控制油渦輪供主油泵的潤滑油壓。旁路閥和溢流閥用來調整潤滑油系統油量和油壓;旁路閥開度增加,提高潤滑油母管油量和壓力;溢流閥控制Z后的潤滑油壓。機組首次沖轉到3 000 rpm后,須對上述3個閥門進行配合調整,使主油泵抽吸油壓力在0.098~0.147 MPa之間,保證軸承進油管處的壓力在0.137~0.176 MPa。油渦輪具體結構見圖1。

圖1 油渦輪結構
2 潤滑油壓低的檢查與處理新昌電廠1號機組從2014年4月份開始,潤滑油母管壓力從0.145 MPa開始緩慢下降,至10月份潤滑油母管壓力降為0.137 MPa,只達到正常運行潤滑油壓力(0.137 MPa至0.177 MPa)的下限。同年10月19日出現潤滑油母管壓力從0.145 MPa將快速降至0.114 MPa,聯啟交流輔助油泵、交流啟動油泵、直流事故油泵,油泵聯啟后,潤滑油母管壓力升至0.149 MPa。具體潤滑油系統各處壓力見表1。
表1 不同時間段,潤滑油系統各處壓力值MPa

由此可見,潤滑油母管壓力出現緩慢下降,而主油泵入口壓力和主油泵出口壓力變化不大。
2.1系統泄漏的初步檢查與處理
1)運行過程中,通過打開主油箱檢修蓋板發現,油渦輪溢流閥泄油量較大,泄油量約2/3滿管(管徑Φ 89 mm)。將溢流閥開度關到Z小,泄油量沒有減小。
2)檢查發現油渦輪出口至切換閥的管道法蘭漏油明顯。
3)委托當地調試所在線調整油渦輪溢流閥、旁通閥、節流閥,由于調整難度較大,且風險較高,調整效果不明顯,潤滑油壓力只有小幅提高,沒有達到安全運行要求。
4)發現板式冷油器被壓縮嚴重。板式冷油器在上次檢修中,由于密封條質量較差,檢修人員擔心泄漏,故加緊了冷油器螺栓。冷油器板片總寬度被壓縮至1 330 mm,低于板式換熱器廠家要求寬度范圍1 400 mm±1%,導致潤滑油通過板式冷油器的阻力增大,降低了潤滑油壓力。對比其他電廠同類型機組,板式冷油器壓力對比見表2,出口油溫:41℃。
表2 正常運行下,同類型機組板式冷油器壓力對比MPa

5)在機組投產后,由于切換閥出現關閉不嚴現象,電廠在兩臺板式冷油器進出口加裝了手動截止閥,該措施在一定程度上增加了潤滑油阻力,降低了潤滑油壓力。
6)核對施工過程中各軸承座內部的技術安裝數據,對影響進油量的有關數據進行初步復查確認,未發現異常情況。
2.2潤滑油系統的處理與調整
1)針對油渦輪溢流閥泄油量大的情況,在2015 年1號機組的臨修過程中,對溢流閥解體,密封面情況良好。分析原因為溢流閥彈簧由于使用時間過久,彈簧緊力不夠,導致泄油量過大。采取方案為在彈簧頂部加20 mm墊圈,增大彈簧緊力。此后,該溢流閥的溢油基本消失了。
2)在機組臨時停機檢修,將主油箱的油全部倒至儲油箱,人員進入主油箱內部檢查,發現油渦輪出口至切換閥的管道法蘭缺少兩個螺栓,且法蘭墊片沖毀嚴重。具體情況見圖3、4。

圖3 法蘭缺少兩個螺栓


圖4 法蘭墊片沖毀嚴重
檢修中,將原耐油紙板墊更換為1mm厚紫銅墊,并將法蘭螺栓增加止動墊片,防止螺栓松脫。3)在臨修開機過程中,委托東方汽輪機廠熟悉油系統設備性能的專家現場指導,在線調整油渦輪節流閥、溢油閥、旁通閥開度,從而調整潤滑油系統壓力。
調整過程中,汽輪機定速3 000 rpm,交流輔助油泵、交流啟動油泵。直流事故油泵均處于備用狀態。油渦輪節流閥保持不動,57%開度,溢流閥全關。旁通閥調整起始狀態為全開,通過調整旁通閥開度(旁通閥順時針轉為關,逆時針轉為開),實現調整潤滑油母管壓力。各處壓力調整為:主油泵入口壓力0.15 MPa,潤滑油壓0.177 MPa,主油泵出口壓力1.42 MPa。調整結束后,鎖緊旁通閥和節流閥。
4)解決了板式換熱器板片過于壓緊問題,更換質量較好乙丙橡膠密封條,恢復換熱器板片安裝總寬度至1 400 mm。檢查換熱器進出口截止閥開度情況,確定截止閥能正常開關,尤其是沒有閥芯脫落情況。
3 改進后的效果
經過對潤滑油系統以上各設備檢查、處理和調整后,在2015年4月份2號機臨修開機過程中,汽輪機定速3 000 rpm時,汽輪機潤滑油系統壓力數據如表3,油溫: 30℃。
表3 改進后汽輪機潤滑油系統各處壓力值MPa

改進后,汽輪機潤滑油系統各處壓力滿足了機組潤滑油系統正常運行要求,并且長期運行各處壓力值維持穩定。
4 結束語
通過對該電廠汽輪機潤滑油壓力偏低問題的檢查、處理情況,建議在日常維護和計劃性檢修中,應注意以下幾點:
1)掌握潤滑油系統各設備的構造和工作原理,以及監視運行中,壓力、溫度等參數的變化。
2)潤滑油壓力在調整的過程中,應盡量調整至廠家規定的壓力上限,為日常維護檢修,提供安全的供油余量。
3)在計劃性檢修過程中,應嚴格按照各類技術標準和要求,對潤滑油系統進行檢查和檢修,避免系統中出現較大泄漏點的情況發生。
來源:《江西電力》2016年第2期
