大型汽轮发电机组顶轴油系统调试故障原因分析

梁晋丽，丁振宇

（1.宁夏水利电力工程学校，宁夏 银川 750006；2.国网宁夏电力公司电力科学研究院，宁夏 银川 750002）

大型汽轮发电机组顶轴油系统调试故障原因分析

梁晋丽1，丁振宇2

（1.宁夏水利电力工程学校，宁夏 银川 750006；2.国网宁夏电力公司电力科学研究院，宁夏 银川 750002）

顶轴油系统是汽轮机润滑油系统中重要的子系统，在汽轮机启停过程中起着重要作用。随着汽轮机组容量不断增大，轴系重量也随之增加，顶轴油系统的调试过程也越来越复杂。就国内某新建350 MW直接空冷机组顶轴油系统调试中遇到的问题进行详细分析，为今后同类型机组顶轴油系统的检修及调试提供参考。

汽轮机；顶轴油系统；调试；润滑油

随着工业制造水平的不断发展，汽轮发电机组的单机容量不断增大，与此同时机组的轴系也越来越重。顶轴油系统所提供的高压油在转子与轴承油囊之间形成静压油膜，强行将转子顶起，减小了盘车力矩，对转子和轴承的保护起着重要作用［1］。由于机组轴系变长、变重，以及顶轴油系统的高压力、高关联度等特点，使得顶轴油系统的调试也变得复杂。

1 顶轴油系统概况

该厂机组为哈尔滨汽轮机厂有限公司生产的超临界参数、一次中间再热、双缸双排汽、双抽汽直接空冷凝汽式汽轮机组。该机组顶轴油系统设有2台交流电动机驱动的A3H37－FR01KK－10－X33手动伺服变量柱塞泵，最大工作压力为25 MPa，泵出口安全阀压力固定在21 MPa。顶轴油自柱塞泵出口引入集管，由集管引出到各支管，通向各轴承顶轴油接口法兰。进入各轴瓦的支管上都装有截止阀和逆止阀，截止阀用以调整各支管进油量，逆止阀是为了防止机组运行中压力油泄油和油压波动［2］。在集管上装有限制油压的溢流阀，并且在每路支管上都装有压力表，如图1所示。机组3号瓦、4号瓦为可倾瓦，顶轴油支管接入口法兰后，分为2路分别进入2块瓦中部，如图2所示；5号瓦、6号瓦为椭圆瓦，顶轴油油囊位于下瓦垂直正下方［3］。

2 调试故障处理

顶轴油系统调试是润滑油系统正式投运前必不可少的过程，更是盘车投入的前提条件［4］。调试过程能充分暴露系统与设计、安装中存在的绝大多数问题，为今后机组安全稳定运行奠定坚实的基础［5］。

机组于2015年11月5日首次进行顶轴油系统的调试，调试前润滑油系统已连续运行20 h以上，润滑油温及压力均正常，顶轴油泵入口油压正常。

图1 顶轴油系统示意图

图2 轴承顶轴油进油管示意图

启动顶轴油泵前，先将泵体的调压螺栓拧松，确认顶轴油集管至各轴瓦支路截止阀关闭，随后联系运行人员启动顶轴油泵。顶轴油泵启动后，通过拧紧调压螺栓，将集管溢流阀固定在18 MPa，将集管压力调整到16 MPa，随后锁死调压螺栓。压力整定完成后，按照轴瓦顺序从3号瓦到6号瓦依次调整顶起高度，具体数值见表1，表中括号内所述为各支管油温冷热程度。

第1次启泵后，除5号瓦没有顶起高度外，其余各瓦均有顶起高度，但6号瓦顶起后无法降低，即使停泵后，高度仍为60 μm。

原因分析：调整过程中，为了使5号瓦有顶起高度，开大5号瓦支路截止阀，此时有明显的过流声，且5号瓦的进油管温度明显高于其它各瓦进油管路，同时母管及各瓦油压开始下降，初步判断存在泄油点。6号瓦虽能顶起但是不能回落，初步判断6号瓦处可能有杂质或千分表故障。

调试过程中如遇到顶起高度不够或无法顶起，应利用轴瓦进油管温度差异和油压变化进行故障诊断。若某一支管油温相对较高，而压力较低，说明此支路存在泄油，原因主要如下。

a.由于接口法兰紧力不够导致泄油。由于发电机绝缘要求，厂家提供的绝缘垫片由2个半圆组成，如果间隙过大或油压过高，都可能导致泄油，此次调试5号瓦、6号瓦遇到的就是此类问题。因此在调试过程中切不可盲目提高油压，更不能采取双顶轴油泵大流量运行，这些做法都可导致泄油点扩大。

b.油囊泄油。由于轴瓦安装不正确，也可导致油囊与转轴结合面不严的情况。

处理办法：停顶轴油泵，联系安装人员进行5号瓦管路漏点检测；对于6号瓦，更换新千分表，并在下次启泵前调整高度及适当冲洗。

检查结果：通过检查，发现5号瓦顶轴油泵进油法兰绝缘垫可能存在泄漏如图3所示。

更换绝缘垫后再次启泵，5号瓦顶起高度可以调整到正常值且管路温度适中，但6号瓦仍不能回落。经研究后，决定将6号瓦进油压力进一步提高，顶起高度提高后进行适当的手动盘车。手动盘车后，停顶轴油泵，并对各瓦千分表重新归零。第3次启动顶轴油泵发现6号瓦无顶起高度，现象与5号瓦较为相似，怀疑由于较高的压力使得6号瓦的绝缘垫变形，导致绝缘垫泄油，按照5号瓦的检查方法检查6号瓦，并更换绝缘垫。恢复后再次启动顶轴油泵，各瓦顶起高度均可调整到要求高度，且能正常回落，随后就地投盘车，顶轴油系统调试完毕。

表1 顶轴油系统调试记录

图3 现场进油法兰绝缘垫情况

3 注意事项

a.调试前要进行严格的油质化验，并对顶轴油系统进行充分冲洗，务必冲洗到轴瓦入口法兰前。

b.调试过程中如发现轴瓦顶起后不能恢复，主要原因为油中带有杂质或千分表故障。在非紧急情况下，不可轻易进行人工盘车，这可能导致轴瓦磨损。如必须进行人工盘车，需在适当提高各瓦顶起高度的情况下进行适度盘车。

c.调试过程中如发现油压不稳，可能原因为此支路逆止阀未安装或损坏。

4 结束语

本次调试利用各瓦进油支管温度差异及各瓦油压关联等特性，对顶轴油系统进行故障原因查找及分析。通过对顶轴油系统的调试，发现在调试过程中存在的问题，对顶轴油系统调试过程中的存在问题、相应解决方法及注意事项进行总结，为今后同类型机组顶轴油系统调试提供借鉴。

［1］张瑞山.330 MW汽轮机组调试过程中顶轴油系统出现的问题及处理［J］.发电技术，2015，5（12）：81－82.

［2］李汪繁.发电机组顶轴油系统分析及改进［J］.热力发电厂，2011，40（1）：84－86，92.

［3］刘振国，候东伟.汽轮机顶轴油调试过程中顶起高度不够的原因分析［J］.机械工程师，2009，41（3）：148－149.

［4］赵 谱.330 MW亚临界汽轮发电机组润滑油系统故障诊断［J］.东北电力技术，2014，35（6）：52－53.

［5］陈永辉，关 蕊.350 MW汽轮机润滑油压低的原因及处理［J］.东北电力技术，2009，30（6）：48－49.

Fault Analysis on Jacking Oil System Debugging of Large Turbine Generator Units

LIANG Jin⁃li1，DING Zhen⁃yu2
（1.Ningxia Hydraulic and Electric Engineering School，Yinchuan，Ningxia 750006，China；2.Electric Power Research Institute of State Grid Ningxia Electric Power Co.，Ltd.，Yinchuan，Ningxia 750002，China）

Jacking oil system is an important subsystem in steam turbine lubricating oil system which plays an important role in the process of steam turbine starts and stops.With the increasing of steam turbine unit capacity，jacking oil system debugging process be⁃comes complicated.In this paper，the problems of the detailed elaboration in jacking oil system debugging in a new 350 MW supercriti⁃cal direct⁃air cooling unit are described which provides a reference for the maintenance and debugging of jacking oil system of the same type units.

Turbine；Jacking oil system；Debug；Lubricant oil

TM621

A

1004－7913（2016）07－0060－03

梁晋丽（1983—），女，学士，助理讲师，从事教学与研究工作。

2016－03－29）