330MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)故障與處置技術(shù)分析

中鋁寧夏能源集團(tuán)有限公司六盤山熱電廠 寧夏固原 756000

1 研究背景

汽輪發(fā)電機(jī)是一種重要的電力生產(chǎn)設(shè)備，其工作原理是：用汽輪機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并依據(jù)電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。目前，我國電力生產(chǎn)的主力機(jī)組是330MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組，其潤滑油系統(tǒng)包含直流潤滑油泵、交流潤滑油泵、啟動油泵和主油泵等組成，且不同油泵的驅(qū)動力不同，即：直流電機(jī)驅(qū)動直流潤滑油泵，交流電機(jī)驅(qū)動交流潤滑油泵和啟動油泵，汽輪機(jī)驅(qū)動主油泵。330MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)的作用是將壓力和溫度適宜的潤滑油提供給機(jī)組的軸承，但若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無疑會對機(jī)組的安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。鑒于此，本文筆者首先分析某330MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)的故障特征，然后進(jìn)一步提出故障處置辦法[1]。

2 潤滑油系統(tǒng)故障分析

某330MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)的油泵全部采用了離心泵。當(dāng)該機(jī)組調(diào)試進(jìn)入額定轉(zhuǎn)速且?guī)ж?fù)荷30MW時，其潤滑油壓驟降0.043MPa（從0.113到0.07MPa）；當(dāng)聯(lián)啟直流與交流潤滑油泵時，潤滑油壓劇增0.038MPa（從0.07到0.108MPa）；在整個調(diào)試期間，主油泵的出口油壓下降0.121MPa(從2.345到2.224MPa）。經(jīng)分析，初步斷定引起潤滑油系統(tǒng)油壓異常升降的原因可能包括：

①可調(diào)逆止閥的壓緊螺母出現(xiàn)松脫問題；

②注油器出口的逆止閥門心出現(xiàn)脫落問題；

③注油器吸油口的濾網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞問題；

④注油器的射油口存在異物堵塞問題；

⑤注油器吸油口的提板出現(xiàn)傾斜問題；

⑥套裝管道出現(xiàn)堵塞或泄露問題。

對于以上六種可能性原因，筆者將一一予以排除和確定，即：

（1）從機(jī)組啟動到進(jìn)入額定轉(zhuǎn)速期間，主油泵出口的壓力正常升高，即：主油泵在機(jī)組轉(zhuǎn)速增到1500r/min期間的壓力增加0.538MPa（從0.215到0.753MPa）；在機(jī)組轉(zhuǎn)速增到3000r.min期間的壓力增加1.592MPa（從0.753到2.345MPa）。那么，依據(jù)“離心泵的壓頭與機(jī)組轉(zhuǎn)速的平方呈正相關(guān)”可知，主油泵的壓力無異常。另外，潤滑油壓力在機(jī)組轉(zhuǎn)速增加期間的增幅為0.005MPa（從0.108到0.113MPa），交流潤滑油泵電流的降幅為15.8A（從70.8到55A），反映了主油泵為潤滑油系統(tǒng)正常供油。綜合可知，主油泵及其出口逆止閥門、注油器在故障發(fā)生前未出現(xiàn)異常。

（2）在聯(lián)啟直流與交流潤滑油泵后，現(xiàn)場調(diào)節(jié)主油泵出口的壓力，期間發(fā)現(xiàn)調(diào)壓螺栓未壓緊，導(dǎo)致調(diào)壓螺栓的旋出在油壓升高方向上不受控制，但期間主油泵出口的壓力并未升高，表明了壓緊螺母松動不是引起潤滑油系統(tǒng)油壓異常升降的原因。

（3）安裝者用手能夠現(xiàn)場調(diào)節(jié)調(diào)壓螺栓，而若沒有工具輔助，卻不能調(diào)節(jié)直徑250mm、前后壓差0.03MPa的逆止閥門心，門心上的作用力為1471N左右，表明了調(diào)壓螺栓沒有接觸到逆止閥門心。

（4）在聯(lián)啟交流潤滑油泵后，潤滑油壓力的降幅較小，僅為0.004MPa（從0.108到0.104MPa）。但若出現(xiàn)③、④、⑤三種問題，注油器的吸油量會降低，致使調(diào)壓螺栓無法接觸到逆止閥門心，從而引起潤滑油的壓力驟降。顯然，注油器未出現(xiàn)異常。

（5）倘若存在潤滑油系統(tǒng)套管內(nèi)漏的問題，則潤滑油泄漏在所難免，此時一旦停止高啟潤滑油泵和交流潤滑油泵，便會影響到注油器和主油泵正常的工作狀態(tài)。在啟動機(jī)組前及機(jī)組轉(zhuǎn)速增到3000 r/min后關(guān)停高啟潤滑油泵、交流潤滑油泵前，低壓遮斷油壓、主油泵出口油壓和潤滑油壓力都未出現(xiàn)異常，表明了交流油泵及其軸承供油管路、高壓潤滑油泵及其隔膜閥供油管路無異常。

（6）在該機(jī)組潤滑油系統(tǒng)中，注油器出口逆止閥門心采用了脫落指數(shù)較高的單面焊接工藝，則初步判定存在逆止閥門心脫落卡管的問題，從而減小了主油泵入口的流量。

綜上判定，引起該330MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)油壓異常升降的原因是主油泵出口、注油器管路泄漏。

3 故障處置建議

經(jīng)分析判斷，工作人員決定停機(jī)檢查機(jī)組的潤滑油系統(tǒng)。但潤滑油系統(tǒng)采用了套裝管路，且在回油管中裝油供油管，從而增加了管道檢查的難度。鑒于此，工作人員制定了以下檢修方案：第一步：先將潤滑油箱中的潤滑油全部放空，再逐一檢查注油器的吸油口提板、入口濾網(wǎng)和射油門；第二步：對注油器出口的逆止閥進(jìn)行檢查；第三步：對主油泵的出口、注油器的管路進(jìn)行檢查，排除其可能存在的堵塞和泄漏問題。檢查發(fā)現(xiàn)，注油器的吸油口提板、射油口和入口濾網(wǎng)都未出現(xiàn)堵塞和卡澀問題，表明前文的分析無誤；逆止閥門心檢查發(fā)現(xiàn)門心脫落，這恰好與系統(tǒng)故障的表現(xiàn)相吻合。對于這一問題，將卡在管道中的門心清出，并復(fù)位即可[2]。

4 結(jié)語

鑒于330MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組在電力生產(chǎn)中的重要價值，故要求防范其潤滑油系統(tǒng)發(fā)生故障和科學(xué)處置故障，即：為了防止?jié)櫥拖到y(tǒng)發(fā)生故障，要求改進(jìn)潤滑油系統(tǒng)的安裝工藝，使用質(zhì)量達(dá)標(biāo)、規(guī)格合規(guī)的材料設(shè)備，并定期檢查、維護(hù)和更換設(shè)備，同時制定一套科學(xué)的管理制度來約束系統(tǒng)安裝人員和檢修人員的行為；為了及時消除系統(tǒng)故障及防止其引發(fā)嚴(yán)重后果，要求通過分析故障的表現(xiàn)特征，快速確定具體的故障點(diǎn)，然后對癥下藥快速解決問題?？傊?30MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)故障分析與處置是一項(xiàng)難度大、要求高、任務(wù)艱巨的工作，有待行業(yè)深入研究。