火电厂600MW机组汽轮机油系统常见故障及处理措施

张春鹏

国能蚌埠发电有限公司 安徽 蚌埠 233000

引言

火电是我国电力系统生产的重要能源结构，而汽轮机则是火电提供的旋转动力装置，此装置的作用主要是实现蒸汽能向机械能的有效转化。在汽轮机运行过程中，汽轮机油系统发挥着重要作用，若是火电汽轮机油系统稳定度有所不足，可能会由引发汽轮机运行故障。因此，掌握良好的汽轮机油系统故障分析能力，科学实施油系统检修维护，可及时化解汽轮机组故障问题，降低油系统问题对汽轮机造成的损害，也可保障火电厂生产运行持续开展，实现电能资源稳定输送，通过经济及社会效益同步提升推动火电厂的长效发展。

1 火电厂600MW机组机油系统的常见故障

1.1 油温非正常升高

润滑油的作用是润滑轴承与冷却轴承，若汽轮机组运行时，润滑油温度过高会导致油膜承载能力下降，会增大润滑油及轴承面间的摩擦效应，进而对汽轮机组造成伤害。长期摩擦下还会降低润滑油质量，使设备难以保持稳定与安全运行。在汽轮机组运行中，润滑油温度异常升高的出现率较高，若是冷油器利用不当，可能会出现难以及时开展高温回油冷却的现象。此问题的发生主要是由于汽轮机运行过程中，冷油器内部存在污渍所致，一旦积累的污垢过多，可能使管路被堵塞，进而导致设备制冷功能下降。同时，若润滑油系统的设计与规定要求不相符，也可能因受热面积不足而导致气体排出后温度难以及时下降。设备受热面积越小，润滑油温度越高，而汽轮机运行过程中无法自动设置循环冷却水温度，便会出现油温过高现象。此外，夏季时节气温较高，也可能造成油温非正常升高，但此现象并非主要原因。

1.2 油压过高或过低

油压是支持汽轮机组系统运行的重要参数，是轴承之间油膜构建的动力基础，若是汽轮机组运行时油压控制不当，可能出现油压设定与机组关键参数不相契合的现象，易引发汽轮机组故障问题[1]。火电厂600MW机组汽轮机运行过程中，油压不稳定情况较为常见。若油压设置较低，会导致轴承之间油膜无法正常构建，干燥情况下轴承之间相互摩擦会导致轴承受损。而若润滑油压力较大时，则可能由于油液渗漏而引发火灾，从而使汽轮机设备严重受损或引发安全事故。汽轮机运行时，油压不稳定问题的诱发原因较多，首先，汽轮机组设计不合理，可能出现油泵性能与装置应用要求不一致的问题。其次，油泵出口处所设置的逆止阀面积过大或过小，会使汽轮机组运行时出现油压忽高忽低现象，会导致油泵中生成气体进而降低润滑系统应用的有效性。

1.3 油质不达标

通过分析发现，火电厂600MW机组汽轮机组系统出现故障的其中一个重要原因是机油质量不符合标准。不合格油液当中固体杂质含量过多，且存在大量的水分，远远高于汽轮机正常承受范围。在水分较多的情况下，会导致汽轮机油液出现乳化反应现象。例如润滑油中水分过大，会因乳化反应而导致其润滑性能下降，或是使汽轮机轴瓦油膜受损，因转子颈及轴瓦之间摩擦力过大而导致轴瓦毁坏。同时，润滑油乳化还会导致调节保安系统零件遭到锈蚀，会降低零件运转的灵敏度，这会降低汽轮机油系统的调节精度，从而产生机组运行安全隐患。油质中水含量过高导致油水融合是诱发油质乳化反应的主要原因，同时油温过高也会促进油及空气之间的反应，进而降低油液质量。火电厂600MW机组汽轮机油系统的冷油器存在漏油点、汽轮机轴封气密性不强，均是导致水汽向油系统中进入的重要诱因，且油液应用过程中未充分过滤，导对油液水分过多，也会因油质量与规定不符而引发系统故障问题。

1.4 油系统设备质量不合格

汽轮机油系统的运行工艺相对复杂，且涵盖多种类型的设备，若是设备质量不合格，会导致火电厂600MW机组汽轮机油系统出现发电故障。例如，600MW机组汽轮机主油箱的内壁油漆存在脱落现象，可能会降低油箱内部油液的品质，进而会导致轴颈及轴瓦受损，在汽车轮机投产运行的过程中，可能会导致系统发电故障反复。同时，若是600MW汽轮机组油箱之上所安装的放油阀质量与规定标准不符，则可能会引发油箱泄漏问题，这也会导致汽轮机油系统出现故障问题。造成汽轮机油系统设备质量不合格的主要原因是火电厂未做到设备供应商的严格筛选，引进设备前分析论证不全面、质量检查不彻底，并且在汽轮机油系统设备引入之后未做到有效管护，日常维修、定期维护工作均未有效开展，未能及时性、妥善性化解油系统的质量隐患，从而导致汽轮机油系统出现故障。

1.5 技术措施应用不合理

火电厂汽轮机组油系统的故障发生，除了与油温、油压、油质量、油系统设备存在直接关联之外，安装技术应用不当也可能诱发油系统故障问题。如果火电厂600MW机组汽轮机组装建设的过程中，油系统安装环节若未采用适当的技术措施进行轴封供汽系统调节，可能导致轴封母管存在压力过大的现象，会由于压力作用而使轴封气密性受到影响，从而导致外部水汽进入油系统内部，使油与水混合而出现乳化问题[2]。若是故障较为严重，则会使汽轮机难以维持正常运行。除此之外，汽轮机油系统安装时，若部分结构连接不够紧密，可能会出现漏油问题，不仅会影响油系统正常运行，还可能因油液渗漏而引发火灾事故。同时，汽轮机机头内部蒸汽管及油管道布设时，若技术措施应用不当，可能会出现设置过于密集的现象，运行时会影响散热效果，导致温度升高，在机头自身不具备良好隔热性能的前提下，可能会因温度过高而导致火灾事故。

2 火电厂600MW机组汽轮机油系统故障的处理措施

2.1 优化系统设计并加强系统管理、减少油温过高问题

2.1.1 监测机组运行性能。为降低汽轮机油系统故障发生率，保障火电厂600MW机组汽轮机的高效与安全运行，要做到汽轮机设计的合理优化与科学利用，通过降低维修成本而提高火电厂的经济效益。设计汽轮机组时，需要合理设置各项参数，确保参数符合汽轮机运行要求。同时，600MW机组汽轮机运行的过程中，需要采取有效的监测，全过程监督汽轮机运行过程，重点分析油系统运行参数是否控制在规定范围之内，及时发现参数异常变动情况，并针对性实施有效的处理，以防止由于参数过高或过低现象而引发油系统故障。

2.1.2 及时清洁机系统管道。由于600MW机组汽轮机运行时，可能会因润滑油污渍沉积而导致管道堵塞，导致油液温度异常升高问题，火电厂应安排专门人员负责定期清洗油储罐，并且要做好输油管道的清洁，通过清洗管道，不仅能防止管道被堵塞，减少油系统故障率，还能有效降低杂质污染汽轮机阀体及轴承。油系统清洗工作应于每次检修工作结束后进行，应采取整体油液循环方式，同时也可在油系统中加装过滤装置。针对一些储油系统或输送系统，虽然对汽轮机污染度较小，但也应对过滤装置进行定期清洗或及时更换，以防止杂质进入而影响汽轮机油系统安全运行。

2.2 应用储能装置与有效排气、合理控制油压

600MW机组汽轮机运行时，油系统中润滑油压力需要较长的恢复时间，会因跳闸而导致设备脱开，为此，应降低润滑油压力下降速度，延长油压下降的持续时间。可将储能装置安装于油管之上，进而为停机时向油管持续供压提供动力支持。储能装置安装时，要合理确定其容量值，结合油系统应用需求选用适宜的储能装置，提升储能器及油系统之间配合度，防止油压过低导致汽轮机油系统设备出现跳闸问题。安装好储能装置之后，需要定期检测系统，通过油压大小、持续时间分析，为汽轮机油系统安全运行提供保障[3]。与此同时，汽轮机油系统备用油泵在设置油压时，通常需要较长的时间，这是由于逆止阀安装后，会因空气在油泵中聚集而导致油压升高，因此，需要在逆止阀上设置直径不超过3.5mm的排气孔，以使空气能够快速排出，进而降低油泵压力，为备用油泵的高效运行提供保障。

2.3 控制机油含水量、防止油液过度乳化

由于油液乳化的主要原因是油系统内部水分含量过多或高温导致油液及空气发生反应。为此，600MW机组汽轮机油系统运行时，需要加强油液之中水分含量的严格控制，并避免油箱中有外部水汽进入，重点是防止冷却水漏入油箱，并防止轴封出现漏气现象。为有效控制油液乳化问题，火电厂工作人员需要定期检查冷却水压力值，要确保这一压力始终处于油液压力之上，以防止因油液压力过大导致冷却水向油箱中渗入。同时，还要定期检测汽轮机轴封的性能情况，对密闭性不佳的油封进行修理或更换。

2.4 加强设备采购安装质量控制、减少故障隐患

2.4.1 严格把控油系统设备采购大关。由于汽轮机油系统的各种设备质量情况，是影响600MW机组汽轮机运行的关键，因而在设备选择与应用时要加强质量把控，防止由于设备质量不合格引发发电故障。火电厂需要加大设备采购管理力度，要严格筛选油系统中各类设备供应商，通过严格的资质检查、性能检测、技术论证，确保所引进设备的性能、质量均符合火电厂600MW机组汽轮机的运行要求。在设备引进之后，应安排专人负责检测设备运行状况，分析设备质量性能，且需选择适合地点存储与安装各种设备[4]。检测时若发现设备质量与要求不符，应立即要求供应商处理或更换，并且后期设备应用过程中，要确保检修工作定期开展，以便及时发现与妥善处理设备隐患，保障油系统的应用安全。

2.4.2 做好油系统设备安装调试。由于技术措施应用的科学性与合理性，会影响到汽轮机组油系统的运行安全，因而安装汽轮机组油系统设备之时，需要加强技术工艺控制，防止由于技术应用原因引发油系统故障。安装设备前，要做好安装现场的全面清理，采用化学制剂对油管道内部进行全面清洁，并且要做好各个设备安装前的运行检测与安装调试。安装过程中，要选用适合的安装技术，合理控制电流大小，避免因电流过高而对油系统设备产生较大的冲击力，从而烧毁变压器，或是导致变压器高压侧出出匝路短路问题。通过科学安装与合理调试，降低汽轮机油系统运行事故的发生率。

2.5 引入先进技术手段、加强日程检修维护

汽轮机运行中，需要加强技术控制，保障油系统维护工作高质量开展，并提升油务管理实施成效。向油系统中投放油料之前，要在油质严格检测的基础上，做好油料循环系统的清洁，且要对油液采取过滤措施，通过先进技术工艺引进保障各道工序开展的规范性。循环运行过程中，需要结合油系统设备布局设置循环时的划分段数，应将过滤装置安装在油系统中，以有效滤出油质中的杂质。同时要控制好油温，不断敲击管道，以保障油管清洗的彻底性。机头内管道设置时，要合理设置布设密度，防止管线过于密集导致机头内温度过高。

3 结束语

作为火电厂生产运行重要结构的汽轮机，是影响电力生产质量的关键因素。由于油系统故障发生率相对较高，为保障600MW机组汽轮机油系统安全稳定运行，降低安全事故发生概率，需要明确汽轮机油系统易出现的故障问题。在油系统运行管理过程中，应实时监测油系统运行状况、及时清洁系统管道，防止油温异常升高。且要通过安装储能装置及在逆止阀上开孔保障油压的稳定性。还要控制好油液含水量，防止油液乳化，并加强采购安装控制、引入先进技术、做好日常检修维护，通过油系统安全运行保障火电厂600MW机组汽轮机功能正常发挥，持续稳定为社会生产生活提供电力能源。