600MW汽轮机润滑油压力低的分析及处理

600MW汽轮机润滑油压力低的分析及处理

摘要：本文阐述了对机组启动调试过程中出现汽轮机润滑油压力低问题的检查、分析及相应的处理过程，指出每次处理和改进后的效果。

关键词：600MW；汽轮机；润滑油；压力低；处理

目前很多电厂的汽机润滑油压力偏低，虽然能够满足运行要求，如果出现滤网堵塞、机组启动时油温低、联锁保护动作不正确等现象时，很容易造成安全生产的被动局面，甚至会引起主设备损坏。

1.设备系统简介

某发电厂一期工程为2×600MW超临界燃煤发电机组，于2005年7月21日开工，1号机于2007年7月26日投产，2号机于2007年10月15日投产。2台机组所配汽轮机为上海汽轮机有限责任公司制造的N600-24.2/566/566型，超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机。发电机为上海汽轮发电机厂制造的THDF118/56型水-氢-氢冷汽轮发电机。

600MW汽轮机润滑系统是由主油泵辅助油泵、节流阀、滤网、溢流阀、旁通阀、油涡轮、升压泵及轴承组成，主要作用是供给汽轮机各轴承润滑油。该润滑油系统采用油涡轮升压泵为供油装置。油涡轮升压泵作为润滑油系统的主要设备，为主油泵供油的同时将高压油转化为低压油，对汽轮发电机组各轴承供油以润滑轴承。因此，该600MW汽轮发电机组润滑系统的可靠性主要取决于主油泵与油涡轮升压泵的可靠性。

汽轮机主油箱型号B157，油箱容积38ｍ3，系统容量34ｍ3；APV板式润滑油热交换器型号：J185-MGS-10C14，每只共223片；交流润滑油泵型号：ALD320-202(涿州水泵厂生产)，扬程41ｍ，流量320ｍ3/h；直流油泵型号：DLD320-202，扬程41ｍ，流量320ｍ3/ｈ；颇尔双联过滤器型号：HH368DJ08KDF1V70-CY004，滤芯型号；WR8900F0N26H，正常运行压差<0.05MPa。

2.润滑油的作用

汽轮机润滑油系统的作用是为汽轮发电机组的支持轴承、推力轴承和盘车提供润滑和冷却用油，为氢密封系统备用管供油以及为操纵机械超速脱扣装置供油。

汽轮机润滑油系统供油管道为套装式油管道，压力油在套装管内的小管道内流动，润滑油回油在小管外流动。

汽轮机润滑油系统正常运行时由汽轮机主轴带动的主油泵供给汽轮机发电机组的全部用油，在机组正常启停和润滑油压低或事故情况下由润滑油泵供给润滑油系统用油。润滑油泵有交流和直流两台油泵，直流油泵在全厂失电情况下作为事故油泵使用，正常情况下交流油泵作为主油泵的备用泵运行。

正常运行时润滑油压力范围0.096～0.124MPa，当润滑油压降低至0.075MPa，交流润滑油泵联动，以保障系统正常供油。

3.润滑油压低的检查与处理

1号汽轮机外回路油循环结束，油质合格，润滑油系统投用，发现润滑油压力偏低，难以维持汽轮机的正常运行要求，需进行系统的全面检查和分析。

3.1系统泄漏初步检查与处理

将主机润滑油放入汽机房外净储油箱，检查主油箱内油泵、注油器、各逆止阀、进出口法兰等可能发生泄漏的部件进行检查，未发现异常情况；通过套装油管窥视孔对供油管接口处焊口进行检查确认，未发现泄漏现象；对各轴承油挡间隙按图纸要求进行调整，消除了外部渗漏，油压无变化；核对施工过程中各轴承座内部的技术安装数据，对影响进油量的有关数据进行初步复查确认，未发现异常情况；运用超声波流量计对系统各部位流量进行测量，交流润滑油泵出口流量大致在320ｍ3/ｈ左右，由于直管段不足、流量不稳定，其他各点很难有准确的测量结果，无法判断系统内各部位的润滑油流量情况；由于天气寒冷，连续投入润滑油箱电加热，油温最高只达到37℃=，油压提高不明显；对照各设备的设计参数，板式冷油器阻力过大，没有达到小于0.07MPa的制造厂设计要求；

3.2冷油器的运行状况检查

根据工程进度需要，满足汽机盘车投入运行，保证1号锅炉冲管的正常进行，对板式冷油器加临时旁路阀进行隔离处理，并对汽轮机润滑油系统压力及板式冷油器阻力进行现场测试。通过同类型电厂汽轮机润滑油压力数据的比较分析，以及锅炉冲管过程中润滑油系统连续运行的相关情况来看，板式冷油器的运行压差随油温的升高会大幅度地降低，基本能够满足机组正常运行要求。

3.3各轴承进油量检查与处理

虽然该厂汽机润滑油系统与某电厂汽机润滑油系统基本相同，但3、4、5、6号轴承为国产半浸式轴承，3、4号轴承两侧配备浮动油环及内档油环，对系统油源有一定的密封性，轴承进油节流孔板孔径为40mm。而某电厂3、4、5、6号轴承为敞开式轴承无浮动油环及内档油环，轴承进油节流孔板孔径为 50mm，对系统油源不具备密封性，两厂的润滑油系统轴承进油流量要求也存在一定的差异，油系统的运行要求也必然不同。

3.4交流润滑油泵换型及注油器喷嘴扩大为进一步提高润滑油系统的运行压

力，经分析认为，各轴承进口节流孔板不能擅自更换，板式冷油器和双联过滤器受设计空间的限制也不能更换，只能通过提高交流润滑油泵扬程和扩大注油器喷嘴来提高润滑油系统的出力。

3.4.1交流润滑油泵换型改造。将油泵叶轮腔室及叶轮增大，由原叶轮直径 300mm增加到308mm，流量320ｍ3/ｈ时扬程40ｍ提高到46.58m，电机功率由55kW增至75kW。

3.4.2注油器喷嘴扩大。根据主油泵与注油器联动试验数据，将主机注油器5只喷嘴孔径由原22.0mm扩大为24.0mm，以保证当汽轮机达到额定转速3 000r/min主油泵开始工作时的润滑油系统压力。

4润滑油压力低的原因分析

4.1射油器工作失常

轴承润滑油是由射油器供给的。射油器的主要构件的几何参数如喷嘴直径、喉管直径、喷嘴到喉管距离等对射油器正常工作影响很大。在射油器初参数一定情况下，射油器结构参数发生变化会使射油器特性发生改变。一方面使射油器的出口压力和流量达不到要求，另一方面流量比（吸入流量/ 工作流量）等于或大于临界流量比时还会使射油器发生汽蚀。射油器发生汽蚀后不出现断流现象，但射油器的效率急剧下降，吸入流量不能再加大，（此时相应流量比称临界流量比）有时虽未发生汽蚀，但效率下降。这时系统润滑油量增加一点，射油器出口油压会大幅度跌落，导致润滑油压过低。如果检查为射油器参数问题，经分析计算通过改变面积比（喉管截面积/喷嘴出口截面积）来改变流量比。适当增加喷嘴直径或调整喉嘴距及喉管直径。射油器没有运动零件，调整起来并不困难。

4.2主油泵、油泵工作失常

射油器的工作压力油来自交流油泵或主油泵。各油泵出口流量和压力达不到要求，去射油器进口压力油的压力，也就达不到要求，而影响射油器出口压力和流量。在油系统工作中，反映在启动时润滑油压可以，主油泵投入后，润滑油压降了下来，联动交流或直流油泵投入。发现主油泵出口压力偏低。对于投运一段时间正常，以后主油泵出口压力突然或缓慢降下来，应查找系统有无泄漏和堵塞，调节部套有无问题，主油泵泵轮是否符合设计要求等。必要时应加大主油泵叶轮外径来解决。交流油泵出口压力偏低与主油泵出口压力偏低情况正相反，表现在机组启动时润滑油压过低联动直流，主油泵投入后润滑油压正常。交流油泵为电动机驱动，解决措施同主油泵但较易于主油泵。

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