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东汽660MW超超临界汽轮机润滑油系统压力低的分析与处理

2021-01-03
周巍
(南昌发电厂)
摘 要:介绍了某电厂660 MW超超临界机组N660-25/600/600型汽轮机的润滑油系统设备情况,阐述了1号汽轮机在运行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,着重指出油涡轮处理和改进后的效果。
关键词:润滑油压力;油涡轮;板式冷油器
0 引言
汽轮发电机组是高速运转的大型机械,其支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷却,因此汽轮机必须配有供油系统用于保证上述装置的正常工作。供油的任何中断,即使是短时间的中断,都将会引起严重的设备损坏。因此,维持汽轮机润滑油系统正常运行压力是保证汽轮机安全可靠运行的一项重要内容。
1 润滑油系统简介
某电厂为2Х660 MW超超临界燃煤发电机组,1号机组于2009年12月14日投入运行,2号机组于2010年2月14日投入运行。2台机组配备汽轮机由东方汽轮机厂生产,型号为N660-25/600/600,机型为超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。发电机为东方汽轮机厂生产的QFSN-660-2-22型水-氢-氢冷汽轮发电机。2台机组2010年11月2台机组扩容改参数为N700-25/600/ 600。
润滑油系统主要由主油泵、油涡轮、集装油箱、直流事故油泵、交流启动油泵、交流辅助油泵、冷油器等设备构成,主油泵为机组正常运行时的工作油泵,交流辅助油泵、直流润滑油泵均为备用油泵。正常运行时从主油泵出来的高压油经过油涡轮后应足以提供机组所需的全部用油,节流阀主要控制油涡轮供主油泵的润滑油压。旁路阀和溢流阀用来调整润滑油系统油量和油压;旁路阀开度增加,提高润滑油母管油量和压力;溢流阀控制最后的润滑油压。机组首次冲转到3 000 rpm后,须对上述3个阀门进行配合调整,使主油泵抽吸油压力在0.098~0.147 MPa之间,保证轴承进油管处的压力在0.137~0.176 MPa。油涡轮具体结构见图1。
图1 油涡轮结构
2 润滑油压低的检查与处理
新昌电厂1号机组从2014年4月份开始,润滑油母管压力从0.145 MPa开始缓慢下降,至10月份润滑油母管压力降为0.137 MPa,只达到正常运行润滑油压力(0.137 MPa至0.177 MPa)的下限。同年10月19日出现润滑油母管压力从0.145 MPa将快速降至0.114 MPa,联启交流辅助油泵、交流启动油泵、直流事故油泵,油泵联启后,润滑油母管压力升至0.149 MPa。具体润滑油系统各处压力见表1。
表1 不同时间段,润滑油系统各处压力值MPa
由此可见,润滑油母管压力出现缓慢下降,而主油泵入口压力和主油泵出口压力变化不大。
2.1系统泄漏的初步检查与处理
1)运行过程中,通过打开主油箱检修盖板发现,油涡轮溢流阀泄油量较大,泄油量约2/3满管(管径Φ 89 mm)。将溢流阀开度关到最小,泄油量没有减小。
2)检查发现油涡轮出口至切换阀的管道法兰漏油明显。
3)委托当地调试所在线调整油涡轮溢流阀、旁通阀、节流阀,由于调整难度较大,且风险较高,调整效果不明显,润滑油压力只有小幅提高,没有达到安全运行要求。
4)发现板式冷油器被压缩严重。板式冷油器在上次检修中,由于密封条质量较差,检修人员担心泄漏,故加紧了冷油器螺栓。冷油器板片总宽度被压缩至1 330 mm,低于板式换热器厂家要求宽度范围1 400 mm±1%,导致润滑油通过板式冷油器的阻力增大,降低了润滑油压力。对比其他电厂同类型机组,板式冷油器压力对比见表2,出口油温:41℃。
表2 正常运行下,同类型机组板式冷油器压力对比MPa
5)在机组投产后,由于切换阀出现关闭不严现象,电厂在两台板式冷油器进出口加装了手动截止阀,该措施在一定程度上增加了润滑油阻力,降低了润滑油压力。
6)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。
2.2润滑油系统的处理与调整
1)针对油涡轮溢流阀泄油量大的情况,在2015 年1号机组的临修过程中,对溢流阀解体,密封面情况良好。分析原因为溢流阀弹簧由于使用时间过久,弹簧紧力不够,导致泄油量过大。采取方案为在弹簧顶部加20 mm垫圈,增大弹簧紧力。此后,该溢流阀的溢油基本消失了。
2)在机组临时停机检修,将主油箱的油全部倒至储油箱,人员进入主油箱内部检查,发现油涡轮出口至切换阀的管道法兰缺少两个螺栓,且法兰垫片冲毁严重。具体情况见图3、4。
图3 法兰缺少两个螺栓
图4 法兰垫片冲毁严重
检修中,将原耐油纸板垫更换为1mm厚紫铜垫,并将法兰螺栓增加止动垫片,防止螺栓松脱。
3)在临修开机过程中,委托东方汽轮机厂熟悉油系统设备性能的专家现场指导,在线调整油涡轮节流阀、溢油阀、旁通阀开度,从而调整润滑油系统压力。
调整过程中,汽轮机定速3 000 rpm,交流辅助油泵、交流启动油泵。直流事故油泵均处于备用状态。油涡轮节流阀保持不动,57%开度,溢流阀全关。旁通阀调整起始状态为全开,通过调整旁通阀开度(旁通阀顺时针转为关,逆时针转为开),实现调整润滑油母管压力。各处压力调整为:主油泵入口压力0.15 MPa,润滑油压0.177 MPa,主油泵出口压力1.42 MPa。调整结束后,锁紧旁通阀和节流阀。
4)解决了板式换热器板片过于压紧问题,更换质量较好乙丙橡胶密封条,恢复换热器板片安装总宽度至1 400 mm。检查换热器进出口截止阀开度情况,确定截止阀能正常开关,尤其是没有阀芯脱落情况。
3 改进后的效果
经过对润滑油系统以上各设备检查、处理和调整后,在2015年4月份2号机临修开机过程中,汽轮机定速3 000 rpm时,汽轮机润滑油系统压力数据如表3,油温: 30℃。
表3 改进后汽轮机润滑油系统各处压力值MPa
改进后,汽轮机润滑油系统各处压力满足了机组润滑油系统正常运行要求,并且长期运行各处压力值维持稳定。
4 结束语
通过对该电厂汽轮机润滑油压力偏低问题的检查、处理情况,建议在日常维护和计划性检修中,应注意以下几点:
1)掌握润滑油系统各设备的构造和工作原理,以及监视运行中,压力、温度等参数的变化。
2)润滑油压力在调整的过程中,应尽量调整至厂家规定的压力上限,为日常维护检修,提供安全的供油余量。
3)在计划性检修过程中,应严格按照各类技术标准和要求,对润滑油系统进行检查和检修,避免系统中出现较大泄漏点的情况发生。
来源:《江西电力》2016年第2期
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