付杰

(四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司，四川廣安638017)

0 引言

四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱廣安電廠)三期2×600MW機(jī)組采用東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N600－16.7/538/538－1型汽輪機(jī)。600MW汽輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)是由主油泵輔助油泵、節(jié)流閥、濾網(wǎng)、溢流閥、旁通閥、油渦輪、升壓泵及軸承組成，主要作用是供給汽輪機(jī)各軸承潤(rùn)滑油。該潤(rùn)滑油系統(tǒng)采用油渦輪升壓泵為供油裝置。油渦輪升壓泵作為潤(rùn)滑油系統(tǒng)的主要設(shè)備，為主油泵供油的同時(shí)將高壓油轉(zhuǎn)化為低壓油，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組各軸承供油以潤(rùn)滑軸承。因此，該600MW汽輪發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)的可靠性主要取決于主油泵與油渦輪升壓泵的可靠性。

為滿足汽輪機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)或危急狀態(tài)下的需要，該機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓?jiǎn)?dòng)油泵、1臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的潤(rùn)滑輔助油泵及1臺(tái)小型直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)直流事故油泵，以形成軸承潤(rùn)滑油。

1 #5機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)

1.1 供油系統(tǒng)

供油系統(tǒng)由主油泵、節(jié)流閥、濾網(wǎng)、油渦輪、升壓泵、溢流閥和軸承組成，主要作用是維持主油泵正常工作和供給機(jī)組潤(rùn)滑油。

1.2 旁路系統(tǒng)

旁路系統(tǒng)由1個(gè)旁通閥將工作油系統(tǒng)節(jié)流閥后與葉輪后連接起來(lái)，相當(dāng)于油渦輪旁路，主要作用是平衡潤(rùn)滑系統(tǒng)與供油系統(tǒng)。同時(shí)在油渦輪排油部分安裝有溢流閥，主要作用是穩(wěn)定潤(rùn)滑油母管壓力。

1.3 各油泵的作用

主油泵由汽輪機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)，位于前軸承箱中，向油渦輪提供動(dòng)力油。

油渦輪由噴嘴隔板和葉輪組成，利用主油泵來(lái)的高壓油驅(qū)動(dòng)油渦輪，同時(shí)將高壓油轉(zhuǎn)化為低壓油，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組各軸承供潤(rùn)滑油。油渦輪本體的附屬設(shè)備有油渦輪入口節(jié)流閥、旁通閥和出口溢流閥。為方便油渦輪檢修，在油渦輪上設(shè)置了上端蓋，上端蓋斷面有3個(gè)耐油橡膠石棉紙板墊子，分別位于油渦輪入口節(jié)流閥后、旁通閥后和油渦輪出口溢流閥前。

升壓泵是油渦輪驅(qū)動(dòng)的油泵，從主油箱吸油，升壓后為主油泵提供吸入油。油泵浸在主油箱中，升壓泵入口設(shè)有濾網(wǎng)。

交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)離心泵，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速小于2850r/min時(shí)，輔助油泵向軸承供給潤(rùn)滑油。

交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵，當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)而導(dǎo)致升壓泵不能正常運(yùn)行時(shí)，高壓?jiǎn)?dòng)油泵運(yùn)行并向主油泵供油。

1.4 主油泵入口油源為油渦輪升壓泵和高壓?jiǎn)?dòng)油泵

機(jī)組在正常運(yùn)行中，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速大于2850 r/min時(shí)，主油泵出口油壓高，油渦輪轉(zhuǎn)速高，升壓泵出口油壓高，能保證主油泵入口油壓，此時(shí)停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵。運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000r/min時(shí)，停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵和輔助油泵。

在機(jī)組啟、停機(jī)過(guò)程中，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速低于2850 r/min時(shí)，主油泵出口油壓低，油渦輪轉(zhuǎn)速低，升壓泵出口油壓低，為了確保主油泵入口油壓，必須運(yùn)行高壓?jiǎn)?dòng)油泵為主油泵入口提供油源，同時(shí)驅(qū)趕主油泵及其出入口管道的空氣，防止主油泵氣蝕。

2 #5機(jī)組潤(rùn)滑油油壓下降的異?，F(xiàn)象

2010－09－19T08:47，#5機(jī)組根據(jù)電網(wǎng)的要求啟動(dòng)，在汽輪機(jī)升速至額定轉(zhuǎn)速3000r/min時(shí)，按運(yùn)行規(guī)程規(guī)定停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵后，油渦輪入口油壓從正常的1.400MPa快速降至0.193MPa，升壓泵出口油壓從正常的0.180MPa下降至0.067MPa，油渦輪出口油壓從正常的0.320MPa下降至0.245 MPa，無(wú)法維持正常油壓，高壓?jiǎn)?dòng)油泵聯(lián)動(dòng)，無(wú)法停運(yùn)。

查閱歷史趨勢(shì)資料發(fā)現(xiàn)，9月19日在開(kāi)機(jī)過(guò)程中，#5機(jī)組汽輪機(jī)盤車和3000r/min時(shí)，停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵前后油渦輪系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表1。

09:45向四川省電力調(diào)度中心匯報(bào)，#5機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障，汽輪機(jī)打閘，鍋爐熄火，停機(jī)消缺。

有研究根據(jù)茄子果皮顏色和光的關(guān)系將茄子材料分為3種類型,分別是黑暗條件未影響茄子果皮中花青素合成的非光敏型、遮光環(huán)境下沒(méi)有花青素合成的光敏感型和在黑暗條件下茄子果皮中依然有少量花青素合成的光半敏感型[14]。我們的研究發(fā)現(xiàn),在遮光條件下,有部分果皮中有花青素合成的茄子材料,將其定為光不敏感型,在遮光條件下,沒(méi)有花青素合成的將其定為光敏感型。

機(jī)組停機(jī)10d，等待汽輪機(jī)缸溫從300℃下降至126℃，停運(yùn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)，更換油渦輪入口法蘭盤墊子后，機(jī)組重新開(kāi)機(jī)，運(yùn)行正常。

3 #5機(jī)組潤(rùn)滑油油壓下降的原因分析

#5機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵，在潤(rùn)滑油系統(tǒng)中，油渦輪入口、出口及升壓泵出口油壓均反映油壓下降，但主油箱油位沒(méi)有變化(正常)，說(shuō)明潤(rùn)滑油系統(tǒng)沒(méi)有對(duì)外泄漏。現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)汽輪機(jī)各軸承油擋及其進(jìn)回油管、發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)沒(méi)有漏油現(xiàn)象，排除了潤(rùn)滑油系統(tǒng)外漏引起潤(rùn)滑油油壓下降的可能。

查閱歷史趨勢(shì)資料得知，2010年7月12日，#5機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)未故障前最后一次開(kāi)機(jī)過(guò)程中，汽輪機(jī)盤車和轉(zhuǎn)速達(dá)3000r/min時(shí)，停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵前、后油渦輪系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表2。

比較表1和表2可知，在#5機(jī)組開(kāi)機(jī)及汽輪機(jī)盤車狀態(tài)，輔助油泵和高壓?jiǎn)?dòng)油泵均運(yùn)行時(shí)，油渦輪入口、出口油壓下和升壓泵出口油壓下降不明顯，無(wú)法判斷油渦輪工作異常。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為3000 r/min且高壓?jiǎn)?dòng)油泵運(yùn)行時(shí)，9月19日的油渦輪出口油壓正常，但油渦輪入口和升壓泵出口油壓下降較明顯，而且高壓?jiǎn)?dòng)油泵電流增大了5A。其原因如下:主油泵故障，主油泵打不起油壓;升壓泵故障，致使主油泵入口供油油壓低;升壓泵至主油泵的油管道法蘭墊子破損漏油，致使主油泵入口供油油壓降低;升壓泵入口濾網(wǎng)堵塞，升壓泵打不起油壓;油渦輪入口法蘭盤的墊子破損漏油，致使油渦輪入口油壓降低。

4 #5機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障排查

潤(rùn)滑油系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，發(fā)電部、維護(hù)部、生產(chǎn)部有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員立即對(duì)故障進(jìn)行了分析和排查。

(1)汽機(jī)專業(yè)技術(shù)人員檢查汽輪機(jī)前箱，傾聽(tīng)主油泵聲音正常，檢查主油泵兩側(cè)口環(huán)噴油沒(méi)有增大，與歷史數(shù)據(jù)相比正常，說(shuō)明主油泵工作正常。

(2)汽機(jī)專業(yè)技術(shù)人員檢查汽輪機(jī)主油箱，傾聽(tīng)聲油箱內(nèi)聲音沉悶，但無(wú)動(dòng)、靜摩擦聲音，結(jié)合高壓?jiǎn)?dòng)油泵電流增大5A的現(xiàn)象，估計(jì)油渦輪和升壓泵進(jìn)出口法蘭盤的墊子破損，導(dǎo)致高壓?jiǎn)?dòng)油泵負(fù)荷偏大，電流增大。

(3)故障排查經(jīng)過(guò)。

12:00，運(yùn)行人員按檢修方案要求，將#5機(jī)組主油箱的油部分倒至儲(chǔ)油箱，主油箱油位從1120mm降至930mm，維護(hù)人員揭開(kāi)主油箱人孔蓋板，發(fā)現(xiàn)主油箱內(nèi)的油渦輪入口法蘭盤的墊子破損，大量漏油，造成油渦輪供油不足，致使油渦輪轉(zhuǎn)速、升壓泵轉(zhuǎn)速及升壓泵出口油壓降低，反過(guò)來(lái)又使主油泵出口油壓、油渦輪入口油壓降低，導(dǎo)致高壓?jiǎn)?dòng)油泵負(fù)荷偏大，電流增大。高壓?jiǎn)?dòng)油泵停運(yùn)，導(dǎo)致油渦輪入口油壓、升壓泵出口油壓迅速下降，高壓?jiǎn)?dòng)油泵聯(lián)動(dòng)，無(wú)法停運(yùn)。

表1 9月19日開(kāi)機(jī)過(guò)程中油渦輪系統(tǒng)參數(shù)

表2 7月12日開(kāi)機(jī)過(guò)程中油渦輪系統(tǒng)參數(shù)

油渦輪出口油壓下降不明顯，是因?yàn)檩o助油泵沒(méi)有停運(yùn)，確保了潤(rùn)滑油母管油壓。

此時(shí)，汽輪機(jī)缸溫因機(jī)組沖轉(zhuǎn)暖機(jī)已達(dá)到300℃，盤車不能停運(yùn)。要處理主油箱內(nèi)渦輪油入口法蘭盤的墊子破損，必須等到汽輪機(jī)缸溫降至150℃以下，停運(yùn)盤車，停運(yùn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)，對(duì)主油箱倒油后，檢修人員進(jìn)入主油箱，吊開(kāi)油渦輪上端蓋，才能實(shí)施檢修。

5 #5機(jī)組油渦輪入口法蘭盤墊子檢查處理情況

2010年9月26日，#5機(jī)組汽輪機(jī)缸溫降至126℃，停運(yùn)盤車及頂軸油系統(tǒng)后，停運(yùn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)，運(yùn)行人員將主油箱的油全部倒至儲(chǔ)油箱后，檢修人員進(jìn)入主油箱，檢查處理油渦輪升壓泵及其附屬設(shè)備，對(duì)油渦輪升壓泵法蘭盤的3個(gè)耐油橡膠石棉紙板的墊子全部更換為聚四氟乙烯墊子并對(duì)法蘭盤的固定螺栓重新調(diào)整緊固。

2010年9月27日，#5機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)油渦輪入口法蘭盤的墊子更換后，啟運(yùn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)正常。機(jī)組開(kāi)機(jī)，#5機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，在停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵前后油渦輪系統(tǒng)參數(shù)恢復(fù)正常(具體參數(shù)見(jiàn)表3)。

表3 9月27日油渦輪系統(tǒng)參數(shù)

比較表2和表3可知，#5機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)油渦輪入口法蘭盤的墊子檢查處理完好后，油渦輪系統(tǒng)恢復(fù)到了正常狀態(tài)。

6 潤(rùn)滑油系統(tǒng)油渦輪故障的防范措施

(1)完善運(yùn)行規(guī)程。運(yùn)行規(guī)程應(yīng)增補(bǔ)內(nèi)容:在機(jī)組開(kāi)機(jī)過(guò)程中，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，應(yīng)全面檢查潤(rùn)滑油油渦輪各參數(shù)，當(dāng)其與歷史數(shù)據(jù)一致時(shí)，才能停高壓?jiǎn)?dòng)油泵和輔助油泵;要先停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵，檢查油渦輪入口、出口、升壓泵出口油壓正常，再停輔助油泵，檢查潤(rùn)滑油母管壓力正常，以確保不發(fā)生斷油燒瓦事故。

(2)完善運(yùn)行管理。新投運(yùn)機(jī)組及大修、技術(shù)改造后的設(shè)備初次投運(yùn)時(shí)，應(yīng)建立設(shè)備第1次投運(yùn)時(shí)的原始運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)并公布給運(yùn)行人員，使運(yùn)行人員都掌握設(shè)備歷史參數(shù)值，以便及時(shí)比對(duì)，在發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常時(shí)做出正確判斷;應(yīng)避免僅因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行參數(shù)小于其額定值，就主觀判斷設(shè)備正常。

(3)確認(rèn)主油泵、油渦輪及其升壓泵工作失常，應(yīng)啟動(dòng)輔助油泵、高壓?jiǎn)?dòng)油泵，主油泵或油渦輪泵工作嚴(yán)重失常，應(yīng)故障停機(jī)，確保汽輪機(jī)安全，嚴(yán)防汽輪機(jī)燒瓦。

(4)#5機(jī)組從2006年投產(chǎn)至今，未安排過(guò)關(guān)于油渦輪升壓泵檢修工作。建議結(jié)合機(jī)組大、小修，適時(shí)對(duì)油渦輪升壓泵等潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行檢查，特別是直接威脅機(jī)組安全的用法蘭聯(lián)接的管道法蘭盤的墊子、濾網(wǎng)等易老化、易損壞的設(shè)備應(yīng)列入重點(diǎn)檢查項(xiàng)目，定期更換。

(5)對(duì)潤(rùn)滑油等油系統(tǒng)法蘭盤的墊子、閥門安裝必須嚴(yán)格按“二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求”認(rèn)真落實(shí)。

(6)要持續(xù)加強(qiáng)安裝質(zhì)量、檢修質(zhì)量管理，嚴(yán)格“三級(jí)驗(yàn)收”標(biāo)準(zhǔn)，確保應(yīng)修必修，修必修好。

[1]楊建平，楊成強(qiáng)，曹定.汽輪機(jī)潤(rùn)滑油壓低故障分析及處理措施[J].華電技術(shù)，2010，32(12):69－70.

[2]何翊皓.4×600MW汽輪機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)事故分析[J].發(fā)電設(shè)備，2006(5):348－350.