300MW机组顶轴油系统改造

邢艳荣+秦佳伟

摘 要：现某电厂顶轴油系统通与简单，常常存在漏油现象，系统不稳定总需要人为手动调节油压，而且内部密封装置为O型圈，容易产生崩裂现象发生安全事故。通过考察，了解了各生产厂的技术能力，制造水平，并了解了几个改造厂顶轴油系统改造及使用中存在的问题，成功完成顶轴油系统改造，产生良好生产效益并积累了一些经验。

关键词：顶轴油系统；改造；效益

1.顶轴油供油系统的工作原理：

由交流电机驱动高压柱塞泵，来自主油箱的润滑油先通过磁性滤油器，再通过入口滤网进入油泵提压，高压油经泵流量计、单向阀进入高压油母管。蓄能器（可选）与高压油母管并联。顶轴油供油系统的输出压力调定为18±0.2MPa。顶轴油供油系统安全阀整定值21±0.2MPa 。

油泵启动后，油泵以全流量约108L/min向系统供油，同时也给蓄能器供油，当泵输出压力到达调压阀调定压力时，高压油推动恒压泵上的控制阀，控制阀操作泵的变量机构，使泵的输出流量减少，当泵的输出流量和系统用油流量相等时，泵的变量机构维持在某一位置，当系统需要增加或减少用油量时，泵会自动改变输出流量，维护系统油压在18MPa。当系统瞬间用油量大于泵输出流量时，蓄能器将参与供油。

安全阀在高压油母管压力达到21±0.2MPa时动作，起到过压保护作用。

2.三泵集装式顶轴油供油装置

该装置主要有以下设备组成。

2.1三台电机泵组

油泵：VICKERS恒压变量柱塞泵，排量74ml；电机：ABB，30KW、380VAC、50HZ三相；

采用恒压变量泵，顶轴油供油系统工作在调定的恒定压力下，流量依据外负载的变化而变化。当两台油泵启动后（一台备用），单台油泵以全流量约108L/min向系统供油，满足系统110L/min的要求。

2.2.三只磁性滤油器

在顶轴油供油系统三个油泵的进油管上，均装有一个不锈钢磁性滤油器，滤器是由强磁性材料与阻拦滤网组合而成，吸附力是一般磁性材料的十倍，滤掉透平油中的金属屑。

2.3三只泵吸油滤油器和相应的截止阀

每个油泵的进油管路上装有一个泵入口滤油器，滤油器前后装有截止阀，滤油器的滤芯可以方便更换。滤芯上装有泵入口真空报警开关，当由于油液污染导致泵入口真空度达到-0.018MPa时，发讯器内微动开关动作，发出开关信号，提醒工作人员更换滤芯，如果未及时更换，设在滤油器盖内的旁通阀会自动开启（开启压力为真空度-0.02MPa），保护油泵正常工作和寿命。

2.4主油泵控制总成

控制块安装在油泵上面的支架上，它加工成能安装下列部件：两个直角单向阀、两个板式球阀、一个安全阀。安全阀用来监视油压，并且当母管油压高于21MPa （可设置）时动作，起到过压保护作用，将油送回油箱，确保系统正常的工作

2.5八个调速阀和单向阀

在系统的出口联箱上设置了八个调速阀（PARKER），对应八支顶轴油分管，可以按照系统的压力要求，准确的调节流量，当完全关闭时，可起到截止阀的作用。在每个调速阀后设有一个单向阀，当顶轴油系统压力降低时，单向阀可以起到背压作用，保证顶轴压力不会随之降低。

2.6三个流量计

在每个油泵的出油管上，装有一个目视式的进口流量计（HEADLAND），这样可以方便的读出泵的出口流量。

2.7一个压力变送器

在系统的出口联箱上装有一个压力变送器，及时的反馈系统的出油压力。

3.几家公司产品情况

江苏华能淮阴电厂因集装式顶轴油装置无法运至安装场地，遂采用散件式顶轴油装置的改造方案，此方案的优点是可利用原泵组基础及部分油管路，因该厂场地空间宽阔，泵组基础距离大，设备及管路布置方便，如采用此方案，设备及管路布置过于集中，不利于设备的检修维护。

上海宝柯密封件机电有限公司设计的产品为组装一体的集控式顶轴油装置，采用两组30KW的美国DENSON公司PV29-2R5COO变量柱塞泵（与我厂EH油主油泵不同），通过模块化控制阀组连接到母管，分别供给5个轴瓦顶轴油。同时在油系统管路上加装两组25L的蓄能器，以消除压力振动和脉冲波动，确保系统顶轴油压稳定。系统改造后，在供油母管上布置一套独立的安全卸荷阀。

该公司成型产品为两台油泵、供五个轴瓦顶轴油。至目前为止未设计、制造过三台泵式顶轴油装置。两台泵式顶轴装置报价63万元。

上海新华公司的顶轴油供油装置，成型产品有三泵集装式顶轴油供油装置、二泵集装式顶轴油供油装置。同时也可根据用户需要设计散件式顶轴油供油装置。二泵集装式顶轴油供油装置电机容量为55KW，为降低改造成本，减少电源系统的改造工作量，本改造项目不考虑二泵集装式顶轴油供油装置。

4.改造实施

根据江苏淮阴电厂及上海吴泾热电厂改造投资情况及设备厂家询价，我厂单机改造投资估算如下：

汽轮机顶轴油压力要求稳定并且各轴瓦顶轴压力重复精度要高。通过参考江苏淮阴电厂、上海吴泾热电厂的改造方案，结合我厂现场实际情况，为提高顶轴油系统的可靠性，改造方案初步选用上海新华威尔公司生产的集装三泵式顶轴油装置。原因有四：一为性价比高，与其他生产厂家产品相比价格低，性能优良。二为产品出厂前经过整机测试，可靠性高。三为装置中油泵及电机与EH油主油泵及电机相同，有利于备品备件的储备管理。四为该产品为北重汽轮机的配套设备，并且我厂EH油系统设备均为该公司生产，有利于我厂与该公司的长期合作。

改造方案：将现顶轴油泵基础及部分管路拆除，在原泵位置安装集装式顶轴油装置（该装置出厂前经过严格测试），将装置入口总管及各瓦支管联接即可完成改造工作。

参考文献

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[2] 魏宪彤，李永军. 国产引进型300WM顶轴油系统改造[A]. 山东电机工程学会第七届发电专业学术交流会论文集[C]. 200.

[3] 李鹏飞，曹晓亮. 塔山电厂顶轴油系统故障诊断及升级改造[J]. 科技展望. 2014（17）.