王文華
(寧夏電力建設監理咨詢有限公司,寧夏 銀川750001)
目前國內300MW 汽輪發電機組已成為電網中主力機組。 在運行中油系統問題尤為突出。 現就油系統中較為普遍的問題逐一進行分析。
汽輪機油系統管道清潔度不穩定 (主要反映在新機組投運過程中,油樣化驗結果經常出現反復)。 油系統不清潔導致軸頸磨損、拉痕問題較為突出。如某電廠在2006 年第一次沖轉定速后,由于其他問題停機, 停機后進行軸瓦檢查發現,2、4、5、6# 軸瓦軸頸均有不同程度拉傷,同時在軸瓦進油口處及軸承箱內均發現異物。 對于套裝油路來說,如果油管出廠前不嚴格控制焊接工藝及質量,僅依靠在現場的循環沖洗來保證滑油的清潔度是十分困難的。這也是造成滑油清潔度不穩定的主要因素。因此必須在制造、安裝中嚴格控制焊接工藝,最好采用氬弧焊工藝,在運輸、儲存過程中加強管口封堵,減少異物進入,保證碳鋼油管不銹蝕。 才能保證滑油的清潔度,從而保證機組安全可靠的運行。
上世紀九十年代300MW 機組燒瓦事故時有發生。 某電廠1# 機在起機過程中出現燒瓦事故,2#、4#、6# 瓦下瓦烏金熔化, 上瓦均有不同程度的損傷,需返廠修復。 根據發生燒瓦事故的現象及事故調查過程中各項驗證試驗結果認為:機組在汽機啟動或跳閘停機過程中發生燒瓦事故是由于潤滑系統供油不足造成的。 現以某電廠1# 機燒瓦事故為例進行淺顯的分析。 啟動過程中,交流泵除向潤滑系統供油外,還向主油泵入口供油。主油泵出口油經射油口,返回到油系統中。隨著轉速的升高,軸承用油量增加,交流泵出口壓力逐漸下降,大約在2040r/min 時,主油泵出口壓力提高到足以使射油器從油箱中吸油。此后射油口向潤滑油系統中供油量不斷增加,而交流泵向潤滑油系統中的供油逐漸減少。 經實測交流泵大約在2040r/min 時供油量達到最大,遠超過設計值,已極限供油量。 因此其工作狀況較為惡劣,一旦系統中出現干擾,就可能使交流泵供油出現問題。 這種干擾原因是多種的,如交流泵進口濾網堵塞,使進口損失增加,或射油器控制盤上浮受阻,出現油壓不穩定、射油器漏油。1# 機組在出事故前,在2040r/min 時觀察,射油器有漏油現象,解體檢查射油器控制盤厚度差達到2.5mm。 因此在控制盤未上浮前會引起泄漏,而在要上浮時,又可能出現不穩定,因此交流泵出現氣蝕的可能性較大。 一旦出現氣蝕,系統中會出現缺油,油壓甚至下跌,引起燒瓦。 為此采取如下解決辦法:
(1)全面檢查射油器各部分結構尺寸,特別是控制盤及其導柱,應保證控制盤上浮前能起到密封作用,上浮時應平穩,無卡澀。
(2)實測系統用油量遠遠大于設計值。 對每個軸瓦進行限流,減小系統用油量,如汽輪機1#、2# 軸承及發電機6# 軸承瓦溫、回油油溫都偏低,因此判定實際供油量偏大,可適當節流,減少進油量,改善交流泵的工作狀況。
經上述處理后,問題得到解決。
許多電廠300MW 機組在升速過程中(約2040r/min) 因潤滑油壓低而引起跳機,延長了啟動時間。2040r/min,是交流泵流量最大,泵出口壓力下降,而射油器剛剛開始投入工作的工況轉換區。 系統中的壓力基本處于最低點,很多原因都能使潤滑油壓低到系統不能正常工作,通常要從以下幾方面考慮:
(1)系統中是否有漏點。 某電廠潤滑油壓偏低,經查系統中設計有一個節流孔板, 安裝時該節流孔板漏裝, 因此系統中油經此處不能限流,使潤滑油壓偏低,系統不能正常工作。
(2)軸承供油量過大,現象是回油溫度很低。 使整個系統用油量大大超過設計點。 因此潤滑油壓低于設計值。
(3)潤滑系統中供油量不足。
引起系統中供油量不足的常見原因:其一是當約2040r/ min 時,射油器應開始投入工作,并向系統中供油,但由于控制盤或出口逆止閥的問題都可能使射油口不能正常向系統中供油。如果控制盤不能起到密封作用,主油泵出口的油經射油器漏入油箱中,混合室內的負壓建立不起來,射油器就不能從油箱中吸油,并向系統正常供油。 如果射油器出口逆止閥由于某種原因開度不夠,就直接限制了射油器出口的流量,也引起向系統中供油量不足。其二,當主油泵、射油器投入工作后,實現自動切換,交流泵退出工作,出口逆止閥關閉。 如果逆止閥關不嚴,將成為系統中一個固定漏點,射油器出口流量除供主油泵及潤滑系統用油外,還有一部分經交流泵出口逆止閥漏掉,也會引起系統中供油不足。
解決辦法:
(1)對整個油系統進行全面排查,消除漏點。
(2)對射油器及各逆止閥解體檢查,排除各閥門內漏等影響因素。
(3)對瓦溫、油溫偏低的軸承調整節流孔徑,適當減少供油量。
滑油系統是汽輪發電機組十分重要的一個系統。對油系統運行中出現的各種問題及大小事故,及時總結分析,及時采取各種有效措施,對滑油系統進行合理優化。 以防止同樣事故再次發生。