S209FA燃?xì)廨啓C潤滑油系統(tǒng)改造

邵璀榮

（浙江國華余姚燃?xì)獍l(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 余姚 315400）

0 引言

余姚燃?xì)獍l(fā)電廠一期工程裝機容量為1×780 MW，采用美國GE公司生產(chǎn)的S209FA型“二拖一”燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組。與國內(nèi)大多數(shù)單軸機組配置不同，S209FA機組燃?xì)廨啓C和汽輪機分別配置不同的油系統(tǒng)。燃?xì)廨啓C油系統(tǒng)包括潤滑油系統(tǒng)、液壓油系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、跳閘油系統(tǒng)及頂軸油系統(tǒng)。

S209FA燃?xì)廨啓C油系統(tǒng)采用多系統(tǒng)共用油箱、油品為同一牌號的設(shè)計。由于燃?xì)廨啓C控制燃料供給的液動閥同樣使用同一油箱的液壓油，潤滑油油品的劣化將帶來控制系統(tǒng)的風(fēng)險。與此同時，原設(shè)計中燃?xì)廨啓C停機投入盤車后由液壓油向機組提供頂軸油，在盤車未停運時，無法進行燃?xì)饪刂颇K的檢修作業(yè)，影響了檢修的及時性。為確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，便于燃料模塊設(shè)備的檢修作業(yè)，對燃?xì)廨啓C油系統(tǒng)做了改造，將液壓油獨立出來，單獨使用抗燃油作為控制油，實現(xiàn)潤滑油與控制油的分列。

1 改造前的機組油系統(tǒng)配置

1.1 潤滑油系統(tǒng)

1.1.1 系統(tǒng)功能

潤滑油系統(tǒng)主要向燃機發(fā)電機各軸承以及盤車機構(gòu)提供潤滑冷卻油，以及發(fā)電機密封油和燃機跳閘油，同時向燃機液壓油系統(tǒng)供油。

1.1.2 系統(tǒng)主要流程

正常運行時2臺交流潤滑油泵1臺運行、1臺備用，經(jīng)潤滑油冷油器、潤滑油濾網(wǎng)，由壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)潤滑油母管壓力后，供給燃機各軸承，回油至潤滑油箱。當(dāng)直流潤滑油泵運行時，潤滑油不經(jīng)過冷油器和濾網(wǎng)，直接供給各軸承。

1.2 液壓油系統(tǒng)

1.2.1 系統(tǒng)功能

液壓油系統(tǒng)在燃機正常運行時向進口可調(diào)導(dǎo)葉油動機、燃?xì)馑俦乳y和各控制閥提供高壓動力油，停機時向各軸承提供高壓頂軸油。

1.2.2 系統(tǒng)主要流程

來自潤滑油母管的液壓油由液壓油泵升壓，經(jīng)過濾網(wǎng)、隔離閥后向液壓油母管供油，正常運行時，1套運行，1套備用。從液壓油母管分別引出2條管路，1路向燃?xì)饪刂崎y提供動力油，1路供給各支持軸承作為頂軸油。由于供給頂軸油系統(tǒng)的油壓要求較高，當(dāng)需要供油時，頂軸油電磁閥打開，同時控制油管線建壓，推動液壓油泵壓力切換器，使液壓泵的出口壓力從12.4 MPa升高至18.95 MPa。若壓力無法達到16.19 MPa，頂軸油母管壓力開關(guān)動作，阻止燃?xì)廨啓C盤車投入。頂軸油壓力開關(guān)可以手動控制，液壓油蓄能器提供壓力補償以防止壓力波動。

1.3 跳閘油系統(tǒng)

1.3.1 系統(tǒng)功能

跳閘油系統(tǒng)是燃?xì)廨啓C的保安系統(tǒng)，燃機發(fā)跳閘指令后，通過跳閘油電磁閥泄去跳閘油壓力，使燃?xì)馑俦乳y、燃?xì)饪刂崎y、IGV（進口導(dǎo)葉）的繼動閥移到斷開位置，而高壓控制油或彈簧快速關(guān)閉各閥門和導(dǎo)葉。

1.3.2 系統(tǒng)主要流程

跳閘油由潤滑油母管直接提供，經(jīng)節(jié)流孔板后，一路送至壓氣機進口可調(diào)導(dǎo)葉伺服閥繼動閥，另一路再經(jīng)節(jié)流孔板送至燃?xì)馑俦乳y和燃?xì)饪刂崎y繼動閥，通過油壓的建立和泄去來改變繼動閥的位置。跳閘油母管上裝有泄壓電磁閥，燃?xì)饪刂崎y供油管路上裝有跳閘油電磁閥和3個壓力開關(guān)；燃機的所有跳閘信號通過這2個電磁閥來實現(xiàn)；由于節(jié)流孔板的作用，燃?xì)饪刂崎y管路跳閘油電磁閥動作切斷燃料供給后，若母管跳閘油電磁閥未動作，壓氣機進口可調(diào)導(dǎo)葉仍可進行正常開關(guān)調(diào)整操作，以便機組安全停運。

2 原系統(tǒng)設(shè)計中存在的不足

（1）液壓油是從潤滑油母管中分出來的，液壓油系統(tǒng)的正常運作依賴于潤滑油系統(tǒng)的正常投運，液壓油部分無法單獨運行和測量。

（2）潤滑油循環(huán)流經(jīng)軸瓦，油質(zhì)中帶有雜質(zhì)顆粒及水分，影響了執(zhí)行機構(gòu)的控制精度和伺服閥的使用壽命。

（3）液壓油泵等進口設(shè)備的采購周期長、價格貴、維護困難。

（4）液壓油系統(tǒng)與機組頂軸油系統(tǒng)并列運行，在機組停運和盤車狀態(tài)下無法進行燃?xì)饪刂崎y及壓氣機進口可調(diào)導(dǎo)葉等執(zhí)行機構(gòu)的檢修，必須在機組盤車停運后方可進行相關(guān)工作，極大降低了設(shè)備運行的可靠性和獨立性，無法滿足特殊情況下的設(shè)備檢修需求。

3 改造總體思路及控制策略

3.1 改造總體思路

改造總體思路是要將原系統(tǒng)內(nèi)的液壓油模塊獨立出來，以便使用更高規(guī)格的抗燃油供給控制部分的設(shè)備。

此次改造新增1套液壓油系統(tǒng)，改造時需要將原系統(tǒng)提供液壓油模塊的管路接入新增的液壓油模塊，同時使回油全部回到新增的液壓油箱；對于跳閘油回路亦由新增液壓油站提供動力油，由新增液壓油站出口母管引1油路，降壓后送往跳閘油管路，但跳閘油回路保留原系統(tǒng)使用的跳閘油泄油電磁閥，回油與液壓油回油一并回到新增油箱；原系統(tǒng)中的液壓油模塊保留頂軸油管路及相關(guān)壓力開關(guān)，頂軸油電磁閥始終帶電全開，以便使原液壓油泵（以下簡稱頂軸油泵）啟動后即達到所需壓力。上述改造的管路經(jīng)改接后能夠使液壓油模塊獨立出來，原管路以堵頭封堵。

3.2 控制部分的改造策略

3.2.1 1號液壓油泵的自動啟動條件

以下任一條件滿足即可：

（1）1號液壓油泵作為主泵，燃機模式非OFF位。

（2）燃機模式非OFF位，延時45 s，且 2號液壓油泵作為主泵，2號液壓油泵停運或液壓油壓力低聯(lián)鎖開關(guān)動作。

（3）2號液壓油泵作為主泵且已過載。

3.2.2 1號液壓油泵的超馳停泵條件

以下任一條件滿足即可：

（1）1號液壓油泵運行延時45 s后，液壓油母管壓力低（三選二）開關(guān)動作，延時3 s。

（2）燃機火災(zāi)。

（3）人為切換到2號液壓油泵作為主泵。

3.2.3 2號液壓油泵的自動啟動條件

以下任一條件滿足即可：

（1）2號液壓油泵作為主泵，燃機模式非OFF位。

（2）燃機模式非OFF位，延時45 s，且 1號液壓油泵作為主泵，1號液壓油泵停運或液壓油壓力低聯(lián)鎖開關(guān)動作。

（3）1號液壓油泵作為主泵且已過載。

3.2.4 2號液壓油泵的超馳停泵條件

以下任一條件滿足即可：

（1）2號液壓油泵運行延時45 s后，液壓油母管壓力低（三選二）開關(guān)動作，延時3 s。

（2）燃機火災(zāi)。

（3）人為切換到1號液壓油泵作為主泵。

3.2.5 燃機跳閘條件

燃機液壓油母管壓力低（三選二）開關(guān)動作，跳閘燃機。

3.2.6 燃機允許啟動條件

以下條件須全部滿足：

（1）燃機液壓油母管壓力低（三選二）開關(guān)動作。

（2）任一液壓油泵運行。

（3）液壓油箱油位正常。

3.2.7 取消頂軸油電磁閥未關(guān)報警

現(xiàn)有設(shè)計中頂軸油電磁閥已經(jīng)取消，改為常開設(shè)計，因此取消現(xiàn)有“頂軸油電磁閥關(guān)閉后，由于仍然檢測到頂軸油壓力，發(fā)出電磁閥未關(guān)閉”報警。

3.2.8 修改頂軸油供油壓力低報警延時

頂軸油供油壓力低報警延時為5 s，現(xiàn)適當(dāng)延長為8 s。該信號用于報警，同時用于閉鎖投盤車信號。

3.2.9 新增頂軸油要求啟動控制信號

在原有的液壓油要求啟動信號中串接1個要求供頂軸油的信號，其他啟動條件不變。

3.2.10 新增頂軸油泵壓力低聯(lián)鎖啟動邏輯

在新的頂軸油管路上新增1個壓力開關(guān)（定值為16.88 MPa），當(dāng)壓力低于該定值時，自動聯(lián)鎖啟動備用頂軸油泵。

頂軸油壓力開關(guān)（定值為16.19 MPa）動作，直接跳閘盤車電機。

4 改造后特點及預(yù)期效果

（1）改造后，新增系統(tǒng)采用了抗燃油作為介質(zhì)，接替原有透平油參與燃?xì)廨啓C燃?xì)饪刂崎y及進口可調(diào)導(dǎo)葉的控制，在一定程度上提高了油品，避免潤滑油劣化所帶來的控制風(fēng)險。

（2）液壓油及跳閘油系統(tǒng)獨立后，便于設(shè)備的檢修，燃?xì)廨啓C燃?xì)饽K的設(shè)備檢修將擺脫盤車條件的影響，避免不必要的檢修工期延長。

（3）新增液壓油系統(tǒng)大量部件采用了國產(chǎn)化改造，避免進口設(shè)備采購周期長、設(shè)備昂貴等不利因素，機組運行的可靠性得到提高，節(jié)約了發(fā)電成本。

5 結(jié)語

燃?xì)廨啓C控制油的運行品質(zhì)和可靠性直接關(guān)系到燃機機組的安全穩(wěn)定運行，通過此次改造改善了控制油品質(zhì)，提高了機組的運行可靠性和安全性。

定期的油品化驗監(jiān)督等工作關(guān)系著機組的安全穩(wěn)定運行，可通過增加外部濾油等方式改善和保持系統(tǒng)控制油的品質(zhì)。