潮州電廠1 000mW機(jī)組頂軸油頂起高度不足分析及對(duì)策

梁慶林

廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東潮州 515723

1 系統(tǒng)概況

潮州電廠#4機(jī)CCLN1000-25.0/600/600超超臨界凝汽式汽輪機(jī)，頂軸油系統(tǒng)為哈汽配套，設(shè)計(jì)裝有兩臺(tái)套頂軸油泵，一用一備。頂軸油泵為日本油研工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的A3H56-FR01KK-10-X33型柱塞泵，油泵主要技術(shù)參數(shù)如下：

油泵幾何排量56.3mL/r 最小調(diào)節(jié)排量35mL/r

額定工作壓力28MPa 最高工作壓力 35MPa

最低轉(zhuǎn)速600r/min 最高轉(zhuǎn)速2 500r/min

工作油溫20℃～65℃，工作介質(zhì)32L-TSA透平油。

油泵配套電機(jī)為南陽防爆集團(tuán)生產(chǎn)的YB2-225M-6型電機(jī)，功率30kW，轉(zhuǎn)速980r/min，防護(hù)等級(jí)IP55，絕緣等級(jí)：F級(jí)。

頂軸油系統(tǒng)油泵向兩低壓缸四個(gè)軸瓦（#5、#6、#7、#8瓦），發(fā)電機(jī)兩個(gè)軸瓦（#9、#10瓦）提供頂軸油。按電機(jī)轉(zhuǎn)速及油泵幾何排量計(jì)算，單臺(tái)油泵流量（泄漏系數(shù)0.05）52.4L/min。

設(shè)計(jì)各瓦頂起高度： 0.06mm～0.1mm；

設(shè)計(jì)各瓦頂軸油壓： 5MPa～15MPa；

設(shè)計(jì)頂軸油供油量： 軸瓦全部頂起所需油量50L/min。

2 存在問題

#4機(jī)頂軸油系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一臺(tái)頂軸油泵運(yùn)行，一臺(tái)備用，設(shè)計(jì)供油量50L/min。從多次單泵運(yùn)行靜態(tài)調(diào)整結(jié)果看，單臺(tái)泵運(yùn)行根本達(dá)不到各瓦頂起0.06mm～0.1mm要求的頂起高度。兩臺(tái)泵運(yùn)行#9、#10瓦頂軸油壓力達(dá)21MPa～23MPa頂起高度仍達(dá)不到設(shè)計(jì)頂軸高度。

2010年5月4日，#4機(jī)修完后啟頂軸油泵進(jìn)行頂軸高度測(cè)量及各瓦油壓調(diào)整，單臺(tái)頂軸油泵運(yùn)行除#7瓦頂起高度能達(dá)到0.085mm外其余瓦頂起高度均不夠。

2010年5月5日，#4機(jī)盤車狀態(tài)下雙頂軸油泵運(yùn)行，經(jīng)對(duì)各瓦進(jìn)油門調(diào)整，#8瓦，#10瓦頂起高度達(dá)到0.06mm，其余瓦頂起高度0.04mm～0.05mm，經(jīng)過多次調(diào)整部分瓦頂起高度仍不夠。

2010年5月5日0時(shí)35分左右，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)至400r/min，在沖轉(zhuǎn)過程中，#6、#8瓦頂軸油壓下降較快，小幅開大#6瓦、#8瓦進(jìn)油門，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定至400r/min時(shí)各瓦溫基本正常。0時(shí)50分再次升速至800r/min定速，#6瓦溫度最高，瓦溫64℃。1時(shí)30分轉(zhuǎn)速2 200r/min，頂軸油泵停運(yùn)，#6瓦溫度較高，達(dá)93.8℃。轉(zhuǎn)速升到3 000r/min定速，#6瓦溫度達(dá)93℃，最高時(shí)達(dá)到101℃。后因#8瓦振動(dòng)大打閘。在惰走過程中轉(zhuǎn)速至320r/min左右（3時(shí)30分），#8瓦瓦溫開始快速上升，由70℃升到115℃，油壓由5MPa下降3MPa，將頂軸油壓由3MPa調(diào)到5MPa后瓦溫下降至正常值。停機(jī)后對(duì)#5-#8瓦進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)這些瓦均發(fā)生不同程度磨損，其中#6、#8瓦出現(xiàn)碾瓦現(xiàn)象，如上圖。

3 原因分析

影響軸瓦頂起高度的影響因素主要有：

1）頂軸油壓力；

2）頂軸油量；

3）軸瓦頂軸油囊面積大小，轉(zhuǎn)子重量及負(fù)載；

4）瓦頂軸油管泄漏或逆止門故障；

5）瓦接觸面積達(dá)不到要求，接觸不均勻，頂軸油囊周圍未封閉接觸；

6）頂軸油泵故障，出力不足；

7）設(shè)計(jì)容量不滿足實(shí)際需要。

從多次靜態(tài)調(diào)試結(jié)果分析，頂軸油壓力能滿足設(shè)計(jì)要求，但明顯感覺油量不足，不能滿足每個(gè)瓦的供油需要。如開大#5瓦頂軸油供油門滿足其頂起高度，母管油壓會(huì)有明顯下降，靜態(tài)調(diào)試供油量不能滿足將所有瓦頂起0.1mm高度需要。究其原因主要是頂起高度大后瓦泄油量增大，所供的油量不能滿足所需油量。

低壓轉(zhuǎn)子87.5t，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量96t，低壓轉(zhuǎn)子軸瓦的頂軸油囊面積比發(fā)電機(jī)軸瓦頂軸油囊大兩倍以上。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量大，頂軸油囊面積小（頂軸油囊實(shí)測(cè)橢圓長(zhǎng)徑42mm，短徑30mm），導(dǎo)致需要較高頂軸油壓（21MPa ～24MPa）才能將軸頂起，油壓高對(duì)油泵的使用壽命及頂軸油系統(tǒng)安全性均有影響。

#4機(jī)各瓦頂軸油管及接頭檢查有輕微滲油現(xiàn)象，#4機(jī)#9瓦頂軸油調(diào)整中及運(yùn)行中油壓有時(shí)突變，逆止門可能犯卡。

現(xiàn)在單臺(tái)泵運(yùn)行達(dá)不到要求，設(shè)計(jì)容量偏小。詢問幾個(gè)兄弟電廠，他們單臺(tái)泵流量達(dá)80L/min～100L/min。

4 整改對(duì)策

4.1 加大頂軸油量及增加一臺(tái)頂軸油泵

加大頂軸油泵出力及供油量，更換電機(jī)將頂軸油泵轉(zhuǎn)速提高，由目前980r/min提高到1450r/min，單臺(tái)油泵出力理論上能達(dá)到77.5L/min，即理論上可增加供油量25.1L/min。

另外增加一臺(tái)套頂軸油泵，選擇出力100L/min，最高工作壓力31.5MPa左右的軸向柱塞泵及增加相應(yīng)的管路閥門、入口濾網(wǎng)等部件。正常投運(yùn)時(shí)兩用一備。

4.2 各瓦頂起高度調(diào)整到位

在靜態(tài)下重新調(diào)整各瓦頂起高度，#5、#6、#7、#8瓦頂起高度不低于0.1mm，#9、#10瓦頂軸不低于0.06mm。這樣靜態(tài)調(diào)整#5、#6、#7、#8瓦頂軸油進(jìn)油量使軸頂軸高度在設(shè)計(jì)上限及以上來滿足在盤車、抽真空、升速、惰走等各種工況下軸瓦能頂起而不致發(fā)生干磨。

4.3 擴(kuò)大發(fā)電機(jī)軸瓦頂軸油囊面積

發(fā)電機(jī)軸瓦頂軸油壓偏高，頂軸油囊面積偏小，有必要擴(kuò)大并加深#9、#10瓦油囊。#4機(jī)#9、#10瓦頂軸油囊按哈電廠家要求修刮到橢圓長(zhǎng)徑48mm，短徑32mm，油囊分別開大了3mm、1mm，挖深了0.4mm。發(fā)電機(jī)軸瓦油囊修刮后頂軸油壓明顯下降，頂起高度明顯提高。

4.4 漏油點(diǎn)消除、工作不可靠的逆止門更換

消除了頂軸油系統(tǒng)漏點(diǎn)，如#4機(jī)#9、#10瓦頂軸油管法蘭，接頭漏油， #8瓦頂軸油逆止門接頭漏油等漏點(diǎn)，對(duì)內(nèi)漏的調(diào)整門、逆止門進(jìn)行了更換，防止進(jìn)瓦頂軸油泄壓頂起高度不夠瓦干磨。

5 整改效果

經(jīng)整改后，單臺(tái)泵運(yùn)行各瓦頂起高度就能滿足要求，各瓦頂起高度0.09mm～0.14mm，雙泵運(yùn)行各瓦頂起高度0.11mm～0.16mm，各瓦頂起高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，具體數(shù)據(jù)如下表：

#4機(jī)軸瓦 #5 #6 #7 #8 #9 #10

頂軸壓力及軸頸頂起高度表

6 結(jié)論

通過靜態(tài)下重新調(diào)整各瓦頂起高度，#5、#6、#7、#8瓦頂起高度不低于0.1mm，#9、#10瓦頂軸不低于0.06mm，擴(kuò)大并加深#9、#10瓦油囊，加大頂軸油泵出力及供油量，使頂軸高度達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足機(jī)組運(yùn)行需要。

[1]哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司CCLN1000-25.0/600/600型汽輪機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行維護(hù)說明書[S].哈爾濱：哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司，2007.