压缩机总管油压低问题排查和处理的案例分析

曹万林

(沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110869)

机组设计参数：本机组汽轮机拖动，改进后，压缩机一段6级，设计转速4737RPM，进口流量190000Nm3/h，压力0.34MPa，46℃，出口压力0.646MPa，出口温度100℃，总轴功率5400kW。总管油压≥0.25MPa，油泵输出油压1.5MPa。油站设计一次、二次调节阀为自力式。

1 问题描述

机组单泵运行，此时，一次调节阀中自动调节阀全关（留有少量余度，约5%，参数基本一致），旁路手动调节阀全关，二次调节阀中自动调节阀有一定开度，旁路手动调节阀有一定开度。二次调节阀中的自动调节阀没有远传，故无法知道开度为多少。由于总管油压低于0.25MPa(G)，不满足启车条件，数据见表1。

2 排查方向

（1）现场检查润滑油系统是否发生漏油或堵塞情况。

（2）通过现场调节单泵及双泵运行数据对比，同时，调节机组各进油支管油压。

（3）排查机组负荷参数，扩容改进后轴瓦耗油情况。

（4）实测机组润滑油耗油量。

3 原因分析

（1）经现场检查确认，润滑油系统无明显漏油点，同时，没有发生堵塞。检查确认润滑油泵、油冷却器、油过滤器、调节阀等设备无损坏。

（2）单泵运行，此时，一次自动调节阀全关，旁路手动调节阀全关；二次自动调节阀留有一定开度，旁路手动调节阀全关。二次调节阀中没有远传，无法知道开度为多少。本次测量把机组各支管阀门进行了调节，总管油压0.21MPa(G)。

表1

表2

双泵运行，此时，一次自动调节阀全关，旁路手动调节阀有一定开度；二次自动调节阀有一定开度，旁路手动调节阀有一定开度。由于二次调节阀中的没有远传，无法知道开度为多少，此时，总管可以达到0.25MPa(G)，各支管油压没有调整（表3）。

表3

根据现场调节数据分析，润滑油站上单泵运行，不能保证润滑油总管压力达标，双泵运行才能保证润滑油总管压力达标。初步怀疑：润滑油泵选型偏小导致泵能力不足以保证总管油压达标、机组轴瓦实际耗油量超设计值导致总管油压不达标，具体需要现场实测油量后定性。

（3）对比气路参数，改进后，机组工况高于原设计工况，实际运行负荷高于起初设计工况；理论核算轴瓦耗油量高于起初设计条件，由于负荷的增加，导致轴瓦耗油量高于原设计条件。由于轴瓦耗油量增加，导致油站油泵供油量不足，现场油泵满足不了目前使用条件。

（4）机组润滑油流量（单位Nm3/h）测量记录（表4）。

表4

机组各个管路在同一状态下测量，测试数据与实际总量基本吻合，因此，测试数据在误差允许范围内，能够反映问题的本质。由于现场单个油泵开启总管压力和流量均达不到设计值，机组无法实现运行，测试是在主辅油泵都开启的情况下测量，油站一次调节阀为自立式，阀门开度未知。润滑油一部分为机组供油，一部分经一次调节阀返回油站，还有一少部分流经高位油箱。机组转速为3399rpm，未达到设计正常工况转速4737rpm。测试时，压缩机各支管油压均偏低。从测试数据来看，压缩机推力端与汽轮机用油量与设计值偏差较大，导致单个泵开启无法满足机组运行的供油条件。

4 改进方案

（1）首先，使用进油支管增加孔板的方案。现场实施后，在各支管油压调至设计下限的时候，总管油压仍无法达到0.25MPa，效果不理想，该方案取消。

（2）根据实际运行数据及润滑油量，重新核算选型润滑油站上油泵。即油泵功率提升，泵出口压力保持原设计，增加泵出口流量，从而提高润滑油总管油压。

（3）经重新核算，润滑油泵升级后，油站调节阀门流通量偏小，油冷却器及过滤器等设备满足使用要求。由于调节阀流通量偏小，再次导致机组总管油压低于0.25MPa（G），故需要重新选型油站二次调节阀，目的是增大过油量。

5 改进效果

油运前，现场对油冷却器、油过滤器、油站阀门进行拆检，确认上述设备具备合格的使用条件。设备回装后单泵油运（仅更换油站油泵，单泵运行数据），泵出口油压1.09MPa（G），一次自动调节阀留有一定开度，旁路手动一次阀门关闭；二次自动调节阀全开，二次阀旁路手动二次阀门关闭，汽轮机控制油压力0.95MPa，各支管油压不变保持0.10MPa（G），此时总管油压0.19MPa（G）。开启油站二次调节阀门旁路，此时，总管油压可以达标。

更换油站油泵及油站二次调节阀，泵出口1.09MPa，一次阀有少量回流量，控制油压力0.956MPa，二次阀全开，二次阀旁路少许开度；二层总管压力0.25MPa。另压缩机支撑瓦进油压力0.14MPa、0.15MPa，推力瓦进油压力0.10MPa；汽轮机推力瓦进油压力0.09MPa，支撑瓦进油压力0.11MPa、0.10MPa。启机后，机组总管油压≥0.25MPa（G），机组轴系各温度测点除非驱动端支撑瓦温88℃，非驱动端82℃，其余均在80℃以下。

6 结语

针对压缩机润滑油总管油压不达标问题，考虑润滑油泵设计选型是否满足要求，以及根据调节数据进行对比，分析主轴瓦耗油量是否高于原设计值。重新选型大功率油泵时，核算油站上油冷却器、油过滤器、油站调节阀是否满足使用要求，个别现场发生油站调节阀门尺寸偏小，影响过油量，导致机组总管油压低。现场发生总管油压低问题时，应该综合考虑，首先，可以在机组进油支管或轴承处增加节流孔板或节流塞的方案，如此效果不理想，可以通过实际情况核算改进润滑油泵，从而增加油泵的出油量。因为油泵的能力提升，需要考虑油过滤器、油冷却器、油站阀门、高位油箱的现有能力是否能满足使用。其次，油站调节阀门选型尺寸小影响过油量，可以通过开旁路的方式检验是否存在此问题。