50MW汽轮机一次调速油压低的原因分析与处理

徐甲庆

（邯钢集团邯宝钢铁有限公司 能源中心，河北 邯郸 056015）

邯钢西区热电厂1#2#3#发电机组汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造生产的50MW机组，该机组型号为CC50/N60—8.83/2.17/0.98，型式为高温高压单缸冲动抽汽凝汽式，额定功率为50MW，最大纯凝功率能够达到60MW。每台机组设置一个自动主汽门和4个高压调速汽门。该汽轮发电机组的调节系统采用低压透平油数字式电液控制系统，它是由数字电控装置和机械液压部分组成。该汽轮机控制系统液压部分所用的油源由主机润滑系统提供，也就是说润滑油系统的主要作用除了向汽轮发电机组的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑油外，同时还为调速系统提供压力油。自投入运行以来，3#汽轮机曾经出现过一次，在正常停机之后，再次重新开机的时候，调速油压低导致无法开机的问题。检修人员和技术人员通过认真分析判断，查找原因，成功处理了该问题，保证了汽轮机的安全稳定正常运行[1-3]。

1 调速油系统介绍

该汽轮发电机组的调速系统采用低压透平油数字式电液控制系统，它是由数字电控装置和机械液压部分组成。该汽轮机控制系统液压部分所用的油源由主机润滑系统提供，也就是说润滑油系统的主要作用除了向汽轮发电机组的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑油外，同时还为调速系统提供压力油。也就是调速油系统和润滑油系统共用一个主油箱。在正常运行情况下，润滑油压为0.118±0.0196Mpa，调速油压为1.96Mpa，主油泵入口油压为0.098Mpa，主油泵出口油压为1.96Mpa。

在汽轮机启动冲转的时候，启动高压启动油泵向调速系统提供压力油，并通过射油器Ⅰ向主油泵入口供油，通过射油器Ⅱ向机组提供润滑油。随着汽轮机转速的不断升高，主油泵出口压力和流量也随之升高。大约在2930r/min时，主油泵出口压力将达到1.86Mpa左右，此时主油泵出口压力和流量已经能够满足机组所需要的全部用油。定速后，就可以将高压启动油泵停止。

汽轮机调节系统的油压就叫做调速油压。在汽轮机正常运行时，危急遮断器滑阀处于上支点位置，上部作用着的压力油即为挂闸油。滑阀下部作用着的压力油即为附加保安油。自动主汽门自动关闭器下部作用着的压力油就叫保安油压。在汽轮机正常运行的时候，调速油压、附加保安油压、挂闸油压和保安油压相等，都是1.96Mpa。

曾经有一次3#汽轮机在正常停机之后，再次重新开机的时候，高压启动油泵启动之后调速油压只有0.5Mpa，再看其它的附加保安油压、挂闸油压和保安油压都是0.5Mpa。危急遮断器滑阀无法进行挂闸，自动主汽门无法开启，汽轮发电机组无法进行冲转开机。

2 汽轮机调速油压低的原因分析与处理

汽轮机在启动冲转以前，造成调速油压低起不来的原因，主要有以下几个方面的原因[4]。

3.1 高压启动油泵设备本身出力的原因

高压启动油泵内有空气或者油温过高汽轮机组在启动过程中,主油泵尚不能正常供油,这时,压力油由调速油泵供给。为了防止产生的压力油经离心式主油泵倒流回油箱,在主油泵出口设有一个逆止阀,以阻止油倒流。但是,在启动升速过程中,若泵中的油没有流动,则原存空气不能排出,泵所做的功转化成热能使油温升高,生成油烟,当汽轮机达到全速后,停用调速油泵,主油泵开始工作时,使主油泵不能产生油压,造成油系统失压。进油管中积有空气,在调速油泵停运,主油泵开始工作,大量油流经主油泵时,进油管中的空气便进入主油泵,使主油泵打空断油。主油泵泵壳上有放空气孔,同时也是放油孔,不断有油经孔流出,使泵内温度不会升高过多,在此应注意,若放气孔太大或油泵轴套间隙太大,主油泵在工作时一直有大量油流出,会影响到油压;若放油孔被堵塞,则主油泵在工作前不能把泵中的空气排出,主油泵就不能正常工作,调速油泵停止供油后,主油泵也不能供油,调速油压便无法形成。

为了验证高压启动油泵出力是否有问题，在高压油泵运行的过程中，逐渐关闭高压启动油泵的出口阀门，高压油泵出口阀门前的压力表逐渐上升，并且最终达到1.96Mpa，说明高压启动油泵设备本身出力没有问题，可以排除高压启动油泵设备本身出力的原因。

3.2 高压启动油泵出口止回阀由于卡涩处于关闭状态

调速油泵出口逆止阀关闭不严调速油泵正常运行时,调速油泵出口逆止阀被打开供调速油压。机组在全速时,调速油泵停运,主油泵将投入正常运行,调速油泵出口逆止门回落关闭,若此时逆止门回落关闭不严,主油泵所打出的油有一部分将从逆止门返回油箱,造成调速油压降低

汽轮机组在启动时,若调速油泵油压高于主油泵出口油压,调速油泵在运行时油压将三通逆止阀推至主油泵处,当汽轮机转速到3000r/min时,停止调速油泵的运行,主油泵油压又将三通逆止阀推至原位,由主油泵供调速油压。若此时三通逆止阀卡涩不及时回到原位,将导致主油泵出口油压出不去,使调速油压剧降。

但是经过观察发现，高压启动油泵出口止回阀前压力表和调速油压一样都是0.5Mpa，这说明出口止回阀没有卡涩处于半开半关或者完全关闭的状态。所以高压启动油泵出口止回阀由于卡涩没有完全打开或者处于关闭状态，造成调速油压低的原因也可以排除。

3.3 调速油系统管道存在泄油的地方

调速系统油压低还有一个原因就是调速油系统管道存在泄漏的地方，导致调速系统油压低。例如管道接头、焊口出现断裂等等。但是这样的话，那就需要需要等到汽轮机汽缸温度降到120℃以下，停盘车和交流润滑油泵以后，将汽轮机前箱盖打开，才能对汽轮机调速油系统的各个管道进行检查，这样的话至少需要等3天以后才能开始进行。

3.4 主油泵出口止回阀由于卡涩处于完全打开状态

在主油泵出口设置有一个止回阀，在汽轮机停机和高压启动油泵也停运的时候，主油泵出口止回阀应该是处于自然关闭状态。汽轮机在启动冲转的时候，高压启动油泵启动后主油泵出口止回阀仍然处于关闭状态。当汽轮机转速达到3000r/min定速，高压启动油泵停止后，主油泵出口止回阀随即打开，主油泵开始向润滑系统和调速系统提供用油。

在汽轮机启动冲转的时候，如果说主油泵出口止回阀由于卡涩处于完全打开的状态，那么高压启动油泵启动后，调速系统的油就会通过主油泵泄走回到主油箱，因而造成调速油压低。

在汽轮机前箱附近，一共有10个经汽轮机前箱引出的压力表，其中就有主油泵出口油压和调速油压。经过认真的研究汽轮机润滑油系统和调速系统图可以发现，汽轮机主油泵出口油压在主油泵出口止回阀之前，调速油压在主油泵出口止回阀之后。如果在汽轮机启动冲转的时候，如果说主油泵出口止回阀由于卡涩处于完全打开的状态，那么高压启动油泵启动后，调速系统的油通过主油泵泄走回到主油箱，此时，主油泵出口油压就会和调速油压相等一致[5-8]。

经过观察发现，在这次调速系统油压低的时候，发现调速油压和主油泵出口油压确实是一样，都是0.5Mpa。所以根据这个现象，最终就可以肯定的确认就是由于主油泵出口止回阀卡涩处于打开的状态，调速系统的油通过主油泵泄走回到主油箱，因而造成调速油压低[9]。

3.5 处理方法

在确认这次调速油压低起不来，是由于主油泵出口止回阀卡涩的原因造成的以后，那么处理主油泵出口逆止阀卡涩，就不需要再打开前箱。因为在汽轮机前箱的底部主油泵出口止回阀出正好有一个检修手孔，只要打开这个手孔就能够处理。

在打开收口后，发现主油泵出口逆止阀阀瓣果然在卡涩在最大开启的位置。用东西轻松的一桶阀瓣就恢复关闭状态，然后又将阀瓣的最大外圆处进行了打磨，确保阀瓣不会再在最大开启的位置卡涩。处理完毕后，启动高压启动油泵调速油压恢复至正常1.96Mpa，其它油压也全部正常，汽轮机正常冲转开机。

后来在下一次的停机检修中，又再次对主油泵出口止回阀进行了彻底的检查和打磨灵活处理，彻底消除了主油泵出口止回阀卡涩的隐患[10-13]。

4 结语

汽轮机在启动冲转以前，造成调速油压低起不来的原因虽然有多方面，但是经过查阅有关资料，主油泵出口止回阀卡涩是一个比较常见的原因，尤其是投运的新机组。3#汽轮机经过这次处理之后，至今运行良好，一直没有再出现过调速油压低无法开机的情况。实践证明，这次的原因分析和处理是正确的。