汽轮机顶轴油系统调试方法及常见问题分析处理

陈 鑫，丁 超，张耀华

（江苏方天电力技术有限公司，江苏南京 211102）

引言

顶轴油装置是汽轮机组的一个重要装置。它在汽轮发电机组盘车、启动、停机过程中起顶起转子的作用。汽轮机组的轴承设有高压顶轴油囊，顶轴装置所提供的高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜，强行将转子顶起，避免汽轮机低转速过程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少盘车力矩，对转子和轴承的保护起着重要作用；在汽轮组停机转速下降过程中，防止低速碾瓦，运行时顶轴油囊的压力代表该点轴承的油膜压力，是监视轴系标高变化、轴承载荷分配的重要手段之一。调试时需保证其压力稳定，调高系统平稳性、安全性。

本文详细介绍了上汽1000 MW等级超超临界汽轮机的顶轴油系统的调试方法及整定的调试参数，并对调试过程中出现的问题进行分析解决，对以后同类型机组的调试运行具有一定参考意义。

1 系统介绍

某电厂采用上海电气集团股份有限公司汽轮机厂（STP）生产的超超临界、一次中间再热、反动式、单轴、四缸四排汽、单背压、凝汽式汽轮机。型号为N1050-27/600/610。机组配有三台额定出口压力20 MPa的顶轴油泵，两用一备；汽轮机采用液压马达盘车，位于1号轴承座，由顶轴油系统提供动力，通过调整机头处的进油阀可以调整盘车转速。留有手动盘车接口，位于3号轴承座。顶轴油由油泵供至1#瓦～7#瓦，8#无顶轴油，在每个轴承的顶轴油供油管上配置了逆止阀和节流调节阀，用以调整顶起高度。

2 系统详细调试方法

2.1 调试前应具备的条件及准备工作

(1)主机顶轴油系统所有设备、管道安装结束；

(2)热工仪表及电气设备安装、校验完毕；

(3)系统内各泵电机单转试验结束，已确认运行状况良好，转向正确，参数正常，就地及CRT状态显示正确；

(4)各阀门开、关动作正常，阀门严密性良好；

(5)油冲洗所接的临时管道、堵头、临时滤网均已拆除，系统恢复至正常运行状态；

(6)系统内所有泵和电机轴承已注入合格的润滑脂，电机绝缘测试合格；

(7)润滑油箱清理结束，并已加入合格的润滑油，油箱油位正常；

(8)油冲洗结束，润滑油质经化验合格，需大于NAS7级。

2.2 调试步骤

（1)用手盘动联轴器，检查其转动是否轻快，同时赶出泵内空气。

（2)点动电动机，看电机转向是否正确。点动观察运转正常后，方可正常启动电机。

（3)启动电动机，检验其转动是否正常及装置运行中有无杂音及泄漏等情况。

（4)关闭汽轮机七个轴瓦上的节流阀和液压盘车顶轴油进油管道。

（5)确定大机顶轴油泵已经在停止状态；各轴承千分表已经架好且已归零位。

（6)启动A顶轴油泵顺时针分别旋转压力控制器的调节螺钉和溢油阀整定出口为20 MPa后锁死，同样启动B、C泵整定。（关闭出口手动门门整定）。

（7)打开A、B、C出口手动门并逆时针旋转压力控制器的调节螺钉整定出口母管溢流动作值为17.5 MPa后锁死。

（8)随机停止一台顶轴油泵备用，运行两台。

（9)开始打开各个轴承进顶轴油阀，整定顶轴高度为0.05～0.0 8mm ，例如3#轴承双侧进油，需将两侧顶轴油压力整定均衡，单侧进油的例如1#轴承只看顶轴高度即可。

（10)在调试完成后停一台泵，再启备泵，重新观察各轴瓦的顶轴高度和进油压力，如基本和之前一直，即手动盘车试验是否盘车顺畅。如发现数据偏差较大，则需重新调整。确认满足要求后，锁定分管节流阀，调试工作即完成。

2.3 调试数据

顶轴油压和顶轴高度记录见表1。

表1 顶轴油压和顶轴高度记录表

3 问题及处理方法

3.1 调试过程中出现的问题

（1)首次启动C顶轴油泵时，发现油泵不出力，电流只有21 A且出口压力无示数，经和检修人员现场确认，发现泵出口电磁阀失电，与厂家沟通后更换电磁阀后恢复正常。

（2)启动A、B顶轴油泵时，整定参数完毕后，手动盘车顺畅灵活，启动A、C顶轴油泵后，手动盘车卡涩，后重新架好千分表后，发现各轴瓦进油压力与顶轴高度与初次整定值相差较大，重新整定后，盘车恢复正常。首次启动两台顶轴油泵整定进油压力和顶轴高度后，需切换两台油泵再次观察整定参数，参数一致后才可手动盘车，如不一致则需再次调整。因手动盘车后千分表基准改变，示数已无参考价值，若盘车卡涩，则需重新架千分表，增加了工作量。

（3)开启盘车进油阀，整定盘车转速至50 r/min，发现顶轴油母管压力波动较大，怀疑1#瓦处顶轴油流量太大，发现首次整定的1#瓦顶轴高度为90 μm，调整至60 μm后，母管压力稳定。一般在整定顶轴高度时，将3#瓦、4#瓦、5#瓦等承重较大的轴瓦顶起高度适当加大，将1#瓦等承重较小的轴瓦顶起高度减小，防止流量过大泄压，造成母管压力波动，影响各瓦顶轴高度。

（4)调试过程中发现，润滑油泵与顶轴油泵同时启动时，顶轴油泵出口压力与电流晃动，经检查后发现油箱油位在厂家要求范围内，在重新注入一部分油后现象消失，后与厂家沟通后，分析顶轴油吸入口比润滑油吸入口高，需将正常油位范围增高。

3.2 其他常见问题及注意事项

（1)顶轴油泵出口压力低，检查备用油泵或危急油泵下游止回阀是否泄漏，止回阀泄漏会导致备用油泵或危急油泵出现如下现象：油泵旋转方向错误、油泵和止回阀之间形成油压。

（2)顶轴油泵母管压力低或波动较大，需检查母管溢流阀是否动作正常，顶轴油过滤器是否堵塞。并对油箱中的润滑油进行取样，检查润滑油中空气含量是否过高，影响油泵出力。

（3)整定顶轴油泵出口压力与母管压力时，切记出口压力为20 MPa，母管为17.5 MPa，出口比母管压力高，母管溢流阀一直动作，保证母管压力稳定。不可将出口整定值低于母管溢流阀整定值，将母管溢流当成防止超压的保障，比如将出口整定为17 MPa，母管溢流整定为19 MPa。因机组为液动盘车，非是电动盘车，需顶轴油提供压力，否则一旦启动盘车，会导致母管压力降低影响整体轴瓦顶起高度，可能造成轴瓦碰磨。

（4）如正常运行中油位突然下降，检查管道是否有破裂，油箱是否完好；若油位上涨则检查油箱是否有积水，开启油净化装置，可使用底部放油口从油箱模块中排放积水(若排放过程中油位低于正常油位，应及时加注油)。顶轴油系统对于机组具有重要作用，为液动盘车提供动力，减少盘车力矩，具有润滑作用保护转子和轴承，顶轴油系统的异常极易引发汽轮机的烧瓦事故，必须引起足够重视，因此在调试阶段就必须严格调试程序，符合厂家参数要求，避免常见问题的发生，保证系统的完整性、稳定性，以调高机组的安全性。

4 结论