大型汽輪發(fā)電機(jī)組頂軸油系統(tǒng)頂軸高度不夠的原因分析

王佳智（廣西桂能科技發(fā)展有限公司，廣西南寧530007）

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大型汽輪發(fā)電機(jī)組頂軸油系統(tǒng)頂軸高度不夠的原因分析

王佳智（廣西桂能科技發(fā)展有限公司，廣西南寧530007）

本文介紹了廣西某300MW在建機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組調(diào)試過程中頂軸油系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，分析了其產(chǎn)生的原因，以及解決方法，為今后同類型機(jī)組頂軸油系統(tǒng)的調(diào)試及運(yùn)行工作提供一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

汽輪發(fā)電機(jī)組；頂軸油；調(diào)試；頂起高度

引言

火電機(jī)組調(diào)試過程是機(jī)組正式移交生產(chǎn)前的一個(gè)重要步驟，它能夠充分暴露系統(tǒng)與設(shè)計(jì)、安裝中存在的問題，以便及時(shí)進(jìn)行調(diào)整處理，為機(jī)組正式投產(chǎn)后的安全穩(wěn)定運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。大型機(jī)組為解決汽輪發(fā)電機(jī)組過大的啟動(dòng)力矩和盤車力矩問題，而配套設(shè)計(jì)有頂軸油系統(tǒng)，其作用是在汽輪發(fā)電機(jī)組主低速階段提供高壓潤滑油，在轉(zhuǎn)子與軸承間形成靜壓油膜將轉(zhuǎn)子頂起，避免低轉(zhuǎn)速下軸瓦與軸徑間產(chǎn)生干摩擦而低速碾瓦。一般頂軸油系統(tǒng)多在低壓轉(zhuǎn)子及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上配置，而高、中壓轉(zhuǎn)子的軸承是可傾瓦式且承載較輕，故不設(shè)計(jì)有頂軸油裝置。本文著重介紹了廣西某在建機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組頂軸油系統(tǒng)調(diào)試過程中所出現(xiàn)的異常情況，分析其中原因并提出解決方法。

1　系統(tǒng)概況

本工程汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司生CLN350-24.2/566/566型超臨界、一次中間再熱、單軸、單背壓、凝汽式汽輪機(jī)汽輪機(jī)，配套350MW發(fā)電機(jī)，共設(shè)有6個(gè)軸承。頂軸油系統(tǒng)設(shè)計(jì)有兩臺(tái)100%流量供油裝置，一臺(tái)頂軸油運(yùn)行，另外一臺(tái)備用（兩臺(tái)互為備用），也可以兩臺(tái)同時(shí)工作。頂軸油泵入口油引自發(fā)電機(jī)潤滑油供油母管，每臺(tái)泵設(shè)置有濾油器，為防止泵入口壓力偏低導(dǎo)致油泵損壞，在每個(gè)油泵入口安裝有壓力開關(guān)。當(dāng)油壓下降到0.05MPa時(shí)，壓力開關(guān)觸發(fā)報(bào)警，當(dāng)油壓下降到0.02MPa時(shí)，壓力開關(guān)觸發(fā)報(bào)警并自動(dòng)切斷電機(jī)電源，以保護(hù)油泵不會(huì)在泵入口無油情況下運(yùn)行以免損壞油泵。頂軸油系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，當(dāng)油壓低開關(guān)報(bào)警后，運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)及時(shí)檢測入口濾網(wǎng)是否需要清理或更換。

潤滑油經(jīng)頂軸油泵升壓后，經(jīng)過濾油器、頂軸油調(diào)整裝置分配至各個(gè)支管進(jìn)入相應(yīng)軸承。各個(gè)支管上均安裝有節(jié)流閥、單向閥及壓力表，節(jié)流閥用于分配進(jìn)入單一軸承的油流，用于調(diào)整軸承的頂起高度。另外在頂軸油母管上設(shè)置有安全溢流閥，控制頂軸油壓力在規(guī)定值內(nèi)。頂軸油系統(tǒng)如圖1。

2　發(fā)現(xiàn)的問題及其原因分析

2.1發(fā)現(xiàn)問題

當(dāng)頂軸油系統(tǒng)具備調(diào)試條件后，首先將泵出口安全閥整定在16MPa，汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)頂軸油母管壓力為14.8MPa，然后逐個(gè)調(diào)整各軸承入口油壓，并檢查各軸承處軸的頂起高度，經(jīng)過多次調(diào)整，發(fā)電機(jī)#5、6軸承處軸的頂起高度，一直不能達(dá)到廠家設(shè)計(jì)值0.04～0.06mm，往#5、6軸承管道油溫一直不起來。此時(shí)，將頂軸油泵出口壓力提供至15.8MPa，仍舊不能將#5、6軸承頂起，切換另外一臺(tái)油泵頂軸運(yùn)行及將兩臺(tái)泵并列運(yùn)行，試驗(yàn)結(jié)果基本一樣，頂起高度也不能達(dá)到設(shè)計(jì)值。相關(guān)頂軸過程中測量數(shù)據(jù)如表1所示。

表1　頂軸油系統(tǒng)調(diào)試時(shí)軸徑頂起試驗(yàn)結(jié)果

2.2原因分析及內(nèi)部漏點(diǎn)查找

（1）從設(shè)計(jì)上分析，核對(duì)圖紙對(duì)比類似機(jī)型，在轉(zhuǎn)子相同重量情況下，頂軸油泵型號(hào)也相同時(shí)，其他機(jī)組頂起高度均可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，所以排除設(shè)計(jì)上出問題的可能性。

（2）軸承制造工藝上，在各個(gè)軸承回裝驗(yàn)收檢查時(shí)，各軸瓦頂軸油囊無缺陷，排除工藝上出問題的可能性。

（3）施工安裝上，安裝管路與設(shè)計(jì)圖紙基本一致，對(duì)整個(gè)頂軸油系統(tǒng)進(jìn)行全面排查，發(fā)現(xiàn)頂軸油調(diào)整裝置及往#3、4軸承有明顯油流聲音和溫度，再對(duì)比往#5、6軸承頂軸油管上，無一點(diǎn)溫升及油流跡象。據(jù)此，懷疑從頂軸油調(diào)整裝置至#5、6軸承管道上有堵塞情況。對(duì)該兩個(gè)支管系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致檢查，認(rèn)為油管采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼管且氬弧焊焊接，由于焊接因素導(dǎo)致堵塞的可能性不大?？紤]到機(jī)組處于基建期間，廠房粉塵較大，軸承箱打開容易造成油質(zhì)的污染。而且，受工期制約急于開機(jī)運(yùn)行，沒有充足的時(shí)間進(jìn)行拆發(fā)電機(jī)端蓋全面檢查軸承內(nèi)部接口，先從最容易檢查的頂軸油調(diào)整裝置上的節(jié)流閥、逆止閥開始檢查。旋開#5軸承頂軸油節(jié)流閥芯，即發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有棉絮狀物質(zhì)，取出不容易，擴(kuò)大檢查逆止閥，將雜物取出，重新清理干凈后回裝。

（4）同樣在頂軸油調(diào)整裝置往#6軸承節(jié)流閥、逆止閥位置也發(fā)現(xiàn)有雜物。

3　問題的解決

當(dāng)設(shè)備重新復(fù)位后，調(diào)整頂軸油系統(tǒng)，合理分配各支管的進(jìn)油量，各軸徑的頂起高度達(dá)到設(shè)計(jì)值，處理完以上缺陷后，再次單臺(tái)頂軸油泵運(yùn)行調(diào)整頂起高度，切換另一臺(tái)泵運(yùn)行，也可頂起相同高度，其頂起數(shù)據(jù)如表2。

表2　頂軸油系統(tǒng)調(diào)試時(shí)軸徑頂起試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)比表1與表2，不難發(fā)現(xiàn)重新試驗(yàn)后母管壓力由14.8MPa下降到14.5MPa，壓力微降0.3MPa，但各個(gè)軸徑頂起高度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，各支管分配壓力合理。

4　結(jié)論

頂軸油系統(tǒng)在汽輪發(fā)電機(jī)組啟停過程中對(duì)軸瓦、軸徑及轉(zhuǎn)子有著重要的保護(hù)作用，對(duì)防范汽輪機(jī)燒瓦、轉(zhuǎn)子彎曲事故有特別重要的意義?；ㄆ陂g，對(duì)于頂軸油系統(tǒng)施工工藝質(zhì)量及油質(zhì)清潔度等方面都應(yīng)引起高度重視，避免因此引發(fā)的各種問題，影響整個(gè)調(diào)試進(jìn)度工作，進(jìn)而影響機(jī)組的竣工投產(chǎn)。

［1］劉振國，候東偉.汽輪機(jī)頂軸油系統(tǒng)調(diào)試過程中頂起高度不夠的原因分析［J］.機(jī)械工程師，2009（3）：149.

［2］李錄平.汽輪機(jī)組故障診斷技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，2002.

［3］石淑蓮，余紅兵.汽輪發(fā)電機(jī)頂軸油系統(tǒng)的調(diào)試與分析［J］.機(jī)械工程師，2012（1）：150.

圖1　頂軸油系統(tǒng)圖

TM311

A

2095-2066（2016）10-0019-02

2016-3-5

王佳智（1978-），男，工程師，本科，主要從事火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)相關(guān)試驗(yàn)及調(diào)試工作。