浅析汽轮发电机组润滑油压低原因及对策

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热度0票  浏览103次 时间：2020年4月20日 09:56

季建宇

（江苏华电扬州发电有限公司 江苏 扬州 225002 ）摘 要：汽轮发电机组启动运行时，发生润滑油压低，会引起机组保护动作造成停机，也容易发生设备损坏，通过检查润滑油系统设备，找出引起润滑油压低的原因，并进行检修和更换，提高机组运行可靠性。

关键词：压力；密封环；叶片；止回板

1.前言

哈尔滨汽轮机厂生产的引进型 N330-16.7/537/537 机组，为亚临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、反动、冷凝式机组，与汽轮机相配套的润滑油系统，主要由润滑主油箱、主油泵、交流润滑油泵、高压备用油泵、注油器、直流事故油泵、溢流阀、油烟分离装置和净化系统等组成。正常运行时，由汽轮机带动主油泵旋转，系统的全部所需油量都由主油泵和注油器提供。主油泵的出口压力油先进入润滑油主油箱，然后经油箱内油管路分为两路：一路向汽轮机机械超速危急遮断装置供油，同时向发电机高压备用密封油提供油；另一路作为注油器的喷射动力油。注油器的出油分为三路：

一路主油泵进口油；二路经冷油器送至各径向轴承，推力轴承以及盘车装置的润滑油；三路发电机低压备用密封油源。

2.机组故障表现：

机组启动至 2040r/min 时，润滑油压一直保持在 0.11MPa ，当转速继续上升至 2400r/min 时，润滑油压缓慢下升至 0.07MPa 左右，由于润滑油压低，直流油泵联锁启动（润滑油压低于 0.07MPa ，直流油泵启动），提高润滑油压，转速继续上升至 2800r/min ，润滑油压缓慢上升，转速至 3000r/min ，润滑油压达到 0.18MPa ，停运直流油泵和交流油泵，润滑油压至 0.12MPa 左右，恢复正常。

3.原因分析：

3.1 汽轮机转速升高，润滑油温度升高，润滑油粘度下降，汽轮机轴承所需要的润滑油量少有提高。

3.2 主油泵密封环间隙大，汽轮机转速升高后，油泵密封环侧泄漏量增大。

3.3 汽轮机转速在 2400r/min 左右时，主油泵出口压力与交流润滑油泵出口压力差值很小，射油器止逆板开始反复动作，注油器出口逆止门一旦打开，主油泵出口流量剧增，由于流量突然主油泵出口流量增大，出口压力下降则又导致注油器出口逆止门回关，交流润滑油泵运行工况发生变化，进入不稳定运行工作区，使润滑油压发生大幅度变化。当主机转速升至 2300rpm 以上时，通过了注油器出口逆止门动作瞬间后油压又趣于稳定，主油泵与交流油泵并列运行。

3.4 该机组在注油器扩压管后装有可调逆止阀，它在注油器工作时，可以防止油从系统倒流回注油器而进入油箱，在混合室吸油孔的上方，装有一个可上下自由移动的逆止板，当注油器和主油泵正常工作时，混合室中是负压，逆止板被顶起，油箱中的油可通过 8个吸油孔吸入混合室中，而在机组启停过程中交流润滑油泵工作时，逆止板落下，阻止系统中的油经吸油孔倒流回油箱。但从实际情况看我厂 #1 、 2 机组注油器后的调压逆止阀性能不好，多次出现开机过程中润滑油压大幅下降，导致机组跳闸、直流润滑油泵联动、机组中速暖机不能正常进行。随着开机过程中机组转速上升，注油器出口逆止门开启的瞬间，由于主油泵出口压力下降，又造成该逆止门回关，在此过程中可能造成注油器出口逆止门频繁动作，出现频跳、抖动等现象，从实际运行情况看，该逆止门性能不好，活动不灵活、工作特性差，且在此过程中该门不能够完全回座，从而使交流润滑油泵出口油由注油器倒流回油箱，引起润滑油压的大幅度下降，造成直流油泵联动，机组跳闸。

3.5 交流润滑油泵出口压力低，油泵出口压力在保证值下限，远小于机组投产时交流润滑油泵出口压力的数值，当主油泵转速上升时，注油器开始工作时，需要大量油，润滑油泵不能满足系统要求。

4现场实施：

利用机组检修期间，对机组润滑油系统进行排查，分别对主油泵、交流润滑泵、注油器、逆止阀检修。

4.1 主油泵为卧式离心泵，安装在汽轮机前轴承箱内，与汽轮机短轴相联，随汽轮机一起旋转，油泵轴端和口环密封采用密封环密封。机组停运后，解体主油泵，揭主油泵上盖，测量叶轮轴向间隙，待汽轮机转子吊出后，测量密封环与叶轮和轴径向间隙，发现密封环与轴径向间隙前侧 0.52 毫米，后侧 0.46 毫米（厂家控制径向间隙为 0.18--0.32 毫米），远远大于厂家控制间隙，润滑油系统充油时，润滑油会从此处泄漏，此次检修更换此处两套密封环，间隙为 0.25 毫米和 0.28 毫米，间隙控制在厂家标准值以内。

4.2 交流润滑油泵为立式离心泵，安装在主油箱上，由交流电动机带动。解体交流润滑油泵，检查油泵叶轮及配合间隙，发现叶轮出油口比较光亮，不同于叶片内部现象，叶片出油背面有冲刷痕迹，叶轮前后盖板内侧也有冲刷痕迹，由此现象说明叶轮出油口变大，油泵的特性发生了变化，油泵出口压力降低，此次检修更换油泵叶轮。

4.3 注油器安装在主油箱内，又称为射油器，主油箱内安装两台注油器，分别写有： “ Ⅰ 号、 Ⅱ 号”。其中“ Ⅰ 号”表示供油注油器，“ Ⅱ 号”表示供润滑油注油器。 Ⅰ 号供油注油器在机组正常运行时，为主油泵进口提供充足的油源，以主油泵出口压力油为其动力油，压力为 1.98 MPa （表压），经过喷嘴，喷射出的压力油带动混合室的油一起进入扩压管，注油器的出口压力为 0.21MPa （表压）。 Ⅱ 号供润滑油注油器在机组正常运行时，为汽轮发电机组各轴承和盘车装置提供润滑油，它的动力油仍是由主油泵出口提供，其压力为1.98MPa （表压），同样经过喷嘴，喷射出的压力油带动混合室的油一起进入扩压管，注油器的出口压力为 0.28MPa （表压）。这些参数工厂出厂前已对射油器进行了性能试验及调整，在现场一般不需要对供油射油器、润滑油射油器进行调整。解体检查 Ⅱ 号供润滑油注油器时，发现注油器进油混合室中的止回板与座之间有冲刷痕迹，止回板导向柱上拉毛痕迹，说明注油器在启动过程中，止回板有卡涩现象，止回板与座之间冲刷痕迹，说明注油器不工作时，此处有泄漏现象，注油器清理过程中，对导向柱进行去拉毛，精磨，保证导向柱表面光洁，止回板和座的密封面进行磨削，去除痕印，作色检查，密封面不断线。

4.4 检查主油箱润滑油管道上止回阀，没有发现异常。

5实施效果：

汽轮机组检修结束，交流润滑油泵启动，油压比检修前高0.04MPa ，汽轮机组启动，转速到 2040r/min 时，润滑油压几乎保持不变，汽轮机转速继续升高，转速升至 2400r/min 后，润滑油压开始下降，随着转速升高润滑油压缓慢下降，最终润滑油压下降至0.11MPa ，汽轮机转速继续升高，润滑油压开始上升，汽轮机转速到3000r/min 时，润滑油压达到 0.20MPa ，停用交流润滑油泵，润滑油压稳定在 0.13MPa 。通过对主油泵、交流润滑油泵、注油器等设备检查和修理，消除了汽轮机启动时，润滑油压低故障。 ■参考文献[1] 哈尔滨汽轮机厂《 330MW 汽轮机油系统说明书》 .

[2] 郭延秋《大型火电机组检修实用技术丛书汽轮机分册》 .

作者简介：季建宇（ 1968 年生），男，动力工程师 / 技师，一直从事汽轮机检修与维护。