頂軸油系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)組運(yùn)行的影響

李小凱

摘要： 本文著重分析了國(guó)電霍州二期發(fā)電廠600MW機(jī)組和江蘇鑌鑫特鋼綜合利用節(jié)能項(xiàng)目40MW機(jī)組汽輪機(jī)調(diào)試過(guò)程中頂軸油系統(tǒng)在投運(yùn)時(shí)的異常情況，并指出問(wèn)題產(chǎn)生的原因。

關(guān)鍵詞：頂軸油 高度 轉(zhuǎn)速 振動(dòng) 影響

1、國(guó)電霍州二期發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)組由東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的汽輪機(jī)。該機(jī)組汽輪機(jī)型號(hào)NZK600-24.2/566/566超臨界、中間再熱、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽輪機(jī)。本機(jī)通流部分由高/中、低壓缸組成。高/中壓缸為雙層缸結(jié)構(gòu)，高壓部分1+7級(jí)，中壓部為6級(jí)；低壓缸為4 × 6壓力級(jí)。高/中、低轉(zhuǎn)子均采用整鍛結(jié)構(gòu)，剛性連接。為了減少機(jī)組在盤車啟動(dòng)時(shí)的力矩，配有高壓頂軸裝置。該系統(tǒng)由兩臺(tái)頂軸油泵（出口油壓8～12MPa）、濾網(wǎng)、過(guò)壓閥、及管道和儀表組成位于汽機(jī)房零米， 油源由潤(rùn)滑油冷油器后（入口油壓0.2MPa）接入。每個(gè)軸承所需的頂軸油壓由油壓分配器上的控制閥控制， 分別向軸承下瓦頂軸油孔供入高壓頂軸油，以保證轉(zhuǎn)子被高壓油頂起足夠的高度（頂起高度大于0.06～0.10mm）。各泵出口裝設(shè)逆止閥以防汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的油流入系統(tǒng)。

2012年5月18日19：28，汽機(jī)第一次定速3000r/min檢查各項(xiàng)指標(biāo)正常，在打閘停機(jī)惰走過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速將至40r/min時(shí)，突然快速下降到0轉(zhuǎn)速，而整個(gè)惰走時(shí)間只有38分鐘。經(jīng)過(guò)分析，認(rèn)為頂軸油壓調(diào)整的太大，大軸頂起高度太高（0.085mm），緩慢一點(diǎn)點(diǎn)降油壓觀察，最終各參數(shù)趨于穩(wěn)定，整個(gè)機(jī)組惰走時(shí)間達(dá)到47分鐘，問(wèn)題解決。

2、江蘇鑌鑫特鋼綜合利用節(jié)能項(xiàng)目40MW機(jī)組，汽輪機(jī)為青島捷能汽輪機(jī)集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的N40-8.8型凝汽式汽輪機(jī)。

2.2調(diào)試過(guò)程

2015年03月04日潤(rùn)滑油系統(tǒng)、頂軸油及盤車系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵及頂軸油泵，調(diào)整頂軸油總管壓力至16.5MPa，分別調(diào)整各軸承前的頂軸節(jié)流閥，使軸頸頂起。

2015年03月08日汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，轉(zhuǎn)速≥210r/min聯(lián)鎖停頂軸油泵（廠家說(shuō)明書要求），在頂軸油泵停止瞬間，汽機(jī)振動(dòng)明顯有一個(gè)跳動(dòng)的現(xiàn)象，汽輪機(jī)后軸X方向從最初13um跳動(dòng)47um，其他各軸也有一個(gè)明顯的跳動(dòng)過(guò)程。

經(jīng)過(guò)分析，決定將頂軸油泵轉(zhuǎn)速停聯(lián)鎖≥210r/min提高到≥240r/min，再次啟動(dòng)，汽機(jī)振動(dòng)跳動(dòng)現(xiàn)象消失。

3.問(wèn)題分析

頂軸油系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整各軸瓦分配裝置，調(diào)節(jié)各軸承進(jìn)油壓力，因高、中、低壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量不同，因需要不同的壓力，才能得到基本相同的油膜厚度，當(dāng)頂起油泵已啟動(dòng)，而軸尚未頂起瞬間，頂起油的壓力瞬時(shí)會(huì)升高。但軸被頂起，排油暢通之后，油壓即下降而保持某一穩(wěn)定值。這時(shí)軸瓦內(nèi)已能自動(dòng)形成并保持完整的潤(rùn)滑油膜。當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，軸承油膜的厚度和均勻性及完整性都會(huì)受到較大影響，所以對(duì)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性產(chǎn)生不穩(wěn)定因素對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)產(chǎn)生較大影響。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)實(shí)例問(wèn)題的分析，可以看出頂軸油系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)組的順利啟、停和安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用，通過(guò)優(yōu)化頂軸油系統(tǒng)各參數(shù)有利于減小或避免由此帶來(lái)的影響，加強(qiáng)對(duì)頂軸油系統(tǒng)的管理，確保汽輪機(jī)組安全性，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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