淺析SGT5-4000F型單軸燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組潤滑油循環(huán)

尚　恒

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙　410004）

淺析SGT5-4000F型單軸燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組潤滑油循環(huán)

尚恒

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙410004）

本文通過對(duì)馬來西亞康諾橋項(xiàng)目的單軸燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組在安裝與調(diào)試過程中所進(jìn)行的潤滑油循環(huán)工作介紹，進(jìn)而對(duì)西門子的SGT5-4000F這一類型燃?xì)廨啓C(jī)在安裝調(diào)試過程中所需要進(jìn)行的潤滑油循環(huán)、密封油循環(huán)、頂軸油循環(huán)工作進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，同時(shí)根據(jù)該類型單軸燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組的潤滑油循環(huán)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可以為今后單軸燃?xì)饴?lián)合循環(huán)的潤滑油循環(huán)工作提供一定的借鑒作用。

潤滑油循環(huán)SGT5-4000F聯(lián)合循環(huán)

馬來西亞康諾橋384.7MW聯(lián)合循環(huán)電站地處馬來西亞吉隆坡市西南32公里的巴生谷（Klang Valley），位于已建馬來西亞康諾橋電廠（Connaught Bridge Power Station）內(nèi)，是原電廠的擴(kuò)建項(xiàng)目。本項(xiàng)目主要工作內(nèi)容為單臺(tái)套384.7MW的聯(lián)合循環(huán)燃?xì)怆娬炯捌漭o助設(shè)備的設(shè)計(jì)，供貨，安裝，調(diào)試及試運(yùn)行。

馬來西亞康諾橋項(xiàng)目采用的是西門子F級(jí)單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，其中燃?xì)廨啓C(jī)為SGT5-4000F型，發(fā)電機(jī)為SGen5 2000H型，汽輪機(jī)為SST5 3000型。本項(xiàng)目的SGT5-4000F型燃?xì)廨啓C(jī)具有高效能，低發(fā)電消耗，大修間隔長以及易于維修等特點(diǎn)。通過優(yōu)化蒸汽流向和冷卻系統(tǒng)可使該型號(hào)燃?xì)廨啓C(jī)在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電中達(dá)到最高的效率。該型號(hào)的燃?xì)廨啓C(jī)是一種非常成熟的機(jī)組，具有非常成熟的設(shè)計(jì)理念。

1　潤滑油循環(huán)介紹

由于本項(xiàng)目采用的是單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，因此在潤滑油箱的設(shè)置上為燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)共用一個(gè)潤滑油箱的方式。再加上機(jī)組本體頂軸油系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)也是從潤滑油箱中取油，本項(xiàng)目潤滑油系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。潤滑油系統(tǒng)主要由潤滑油油箱、頂軸油供油泵、潤滑油供油泵和緊急潤滑油供油泵、油冷卻器、油凈化裝置、供油管、回油管等組成。

潤滑油循環(huán)是為了機(jī)組在首次啟動(dòng)前，清除所有可能進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)內(nèi)、外部的有害物質(zhì)，如焊渣、鐵銹、砂土、纖維、碎布、木屑等雜物，進(jìn)而保證所有推力和徑向軸承以及各軸承的油封不受這些有害物質(zhì)的損傷。

2　潤滑油循環(huán)準(zhǔn)備工作

整個(gè)潤滑油循環(huán)工作根據(jù)沖洗的階段分為兩個(gè)階段：安裝階段潤滑油循環(huán)和調(diào)試階段潤滑油循環(huán)。安裝階段潤滑油循環(huán)根據(jù)沖洗目的不同又可以分為三個(gè)階段：外部管道油循環(huán)，帶軸承座油循環(huán)和帶軸承油循環(huán)。調(diào)試階段潤滑油循環(huán)最主要的目的是再次驗(yàn)證安裝階段潤滑油循環(huán)是否滿足要求。

根據(jù)西門子對(duì)潤滑油的要求，潤滑油應(yīng)選取32號(hào)或46號(hào)以及其它等同牌號(hào)的透平油，潤滑油的準(zhǔn)備油量按110%的最大油箱容量考慮。

在潤滑油循環(huán)工作開始之前，要滿足5個(gè)條件：（1）所有油管道系統(tǒng)包括臨時(shí)管道已用壓縮空氣進(jìn)行吹掃；（2）所有相關(guān)的油管道系統(tǒng)包括臨時(shí)管道已全部安裝完成；（2）潤滑油箱完成注油工作，油箱處于正常液位；（3）潤滑油模塊帶電完成并具備啟動(dòng)條件；（4）已對(duì)潤滑油系統(tǒng)的所有接口進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無滲漏；（5）已對(duì)事故放油閥進(jìn)行檢查，確認(rèn)無內(nèi)漏。

3　潤滑油循環(huán)方案

潤滑油循環(huán)通常可采用兩種方案，一種是常規(guī)油循環(huán)，一種高速油循環(huán)。這兩種方案都可以達(dá)到很好的沖洗效果，需要根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的不同情況綜合考慮后選取最適合的方案。

常規(guī)油循環(huán)只需要利用潤滑油模塊上的2臺(tái)潤滑油供油泵同時(shí)啟動(dòng)達(dá)到正常運(yùn)行的2倍流量進(jìn)行潤滑油循環(huán)，通過潤滑油高速流動(dòng)帶走管壁上的松散雜質(zhì)。一般最低要求流速在3米/秒以上，潤滑油溫度要求不低于20℃且不超過75℃，同時(shí)為了保證更好的沖洗效果，要控制管道的問題也不低于50℃。

高速油循環(huán)則需要通過外加設(shè)備來滿足油循環(huán)，需要一個(gè)額外的沖洗裝置，該裝置要設(shè)有濾網(wǎng)和潤滑油泵，自帶的潤滑油泵流量要超過潤滑油模塊正常油量的2倍以上。

對(duì)比這兩種循環(huán)方案可以發(fā)現(xiàn)，常規(guī)油循環(huán)方案就地取材，具有操作簡單，施工成本低等優(yōu)點(diǎn)。而高速油循環(huán)方案由于采用了外加泵，流速更高，沖洗效果更好，可以縮短完成潤滑油循環(huán)的周期。本項(xiàng)目采用的是常規(guī)油循環(huán)方案。

4　潤滑油循環(huán)流程

潤滑油循環(huán)整個(gè)流程需要分幾個(gè)階段進(jìn)行。首先進(jìn)行外部管道油循環(huán)，這是一個(gè)最重要的階段。啟動(dòng)2臺(tái)潤滑油供油泵，通過雙聯(lián)過濾器的一路進(jìn)行母管潤滑油循環(huán)，雙聯(lián)過濾器內(nèi)不安裝濾網(wǎng)。此階段的目的是為了沖洗潤滑油管內(nèi)的焊渣以及安裝過程中的大顆粒雜質(zhì)、絮狀物等。此時(shí)油質(zhì)較差，因此這一階段只沖洗潤滑油外部管道系統(tǒng)。

為了加快油循環(huán)的進(jìn)度，可以安排人員在油循環(huán)時(shí)用木棒、橡膠錘等非金屬物，適當(dāng)力度有序的敲擊管線，尤其是管道在現(xiàn)場安裝時(shí)進(jìn)行過焊接和彎曲的位置。油溫的變化有助于移除管線內(nèi)的雜質(zhì)，因此還可以采用油循環(huán)油溫交變進(jìn)行，開機(jī)前將油溫加熱至50℃到75℃之間，以每沖洗4-6小時(shí)后，將油溫降至30℃到45℃之間，沖洗2到3小時(shí)后再升溫沖洗，如此交替循環(huán)。同時(shí)在潤滑油油循環(huán)時(shí)還可以用大流量外接板式濾油機(jī)連接潤滑油模塊油箱進(jìn)行自循環(huán)，來縮短油凈化時(shí)間。

當(dāng)潤滑油母管油循環(huán)一段時(shí)間后，進(jìn)行潤滑油支管油循環(huán)，循環(huán)過程最好從燃?xì)廨啓C(jī)端通過發(fā)電機(jī)再到汽輪機(jī)端，同時(shí)盡可能使當(dāng)潤滑油外部管道油循環(huán)一段時(shí)間后，對(duì)油箱內(nèi)的潤滑油進(jìn)行取樣，必須要送到有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。分析結(jié)果獲得之前，繼續(xù)潤滑油油循環(huán)。若化驗(yàn)結(jié)果符合ISO4406清潔度20/17/14要求時(shí)，可以進(jìn)行帶軸承座油循環(huán)。

得在每條管線流速最大化，這樣可以加速清潔過程。在油循環(huán)過程中，為防止臨時(shí)管道抖動(dòng)和漏油，臨時(shí)軟管線路應(yīng)該加緊固定，并定時(shí)檢查固定軟管的夾鉗。要經(jīng)常巡視油箱油位以保證有充足的潤滑油，并檢查所有的軸承座出口來防止管道內(nèi)出現(xiàn)潤滑油倒流、溢流現(xiàn)象。

帶軸承座油循環(huán)的過程與外部管道油循環(huán)稍有區(qū)別，此時(shí)汽輪機(jī)需要安裝西門子特別提供的沖洗塊以防止?jié)櫥瓦M(jìn)入汽機(jī)軸承，燃機(jī)軸承也需要加裝臨時(shí)堵板以防止?jié)櫥瓦M(jìn)入燃機(jī)軸承，發(fā)電機(jī)不需要做特別的措施。此時(shí)潤滑油循環(huán)只能啟動(dòng)一臺(tái)潤滑油供油泵。因?yàn)閹лS承座油循環(huán)時(shí)需要在每個(gè)軸承進(jìn)口處的節(jié)流閥位置安裝濾網(wǎng)，該濾網(wǎng)精度符合ISO4783標(biāo)準(zhǔn)，0.2mm×0.14mm，只能承受正常流量的沖擊。安裝濾網(wǎng)后，潤滑油供油泵的運(yùn)行方式改為每臺(tái)每半個(gè)小時(shí)切換啟動(dòng)，一般再循環(huán)3到4天就可以滿足要求。對(duì)于濾網(wǎng)的檢查，每12個(gè)小時(shí)定期檢查一次，濾網(wǎng)取出后，要清洗干凈，妥善保管。檢查濾網(wǎng)時(shí)，每個(gè)軸承入口濾網(wǎng)中的顆粒物不允許有大于250微米的硬顆粒，也不允許在125微米到250微米之間的顆粒物數(shù)超過5個(gè)。如果超過這個(gè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)就繼續(xù)進(jìn)行潤滑油循環(huán)直到滿足這個(gè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后可以進(jìn)行帶軸承油循環(huán)。

帶軸承油循環(huán)時(shí)需要拆除汽輪機(jī)的沖洗塊和燃?xì)廨啓C(jī)軸承臨時(shí)堵板，油循環(huán)的運(yùn)行方式改為4個(gè)小時(shí)為1個(gè)運(yùn)行周期，先運(yùn)行潤滑油供油泵1個(gè)小時(shí)，接著運(yùn)行緊急潤滑油供油泵1個(gè)小時(shí)，再運(yùn)行另一臺(tái)潤滑油泵1個(gè)小時(shí)，最后運(yùn)行緊急潤滑油供油泵1個(gè)小時(shí)后開始檢查油循環(huán)結(jié)果。帶軸承油循環(huán)的合格標(biāo)準(zhǔn)和帶軸承座油循環(huán)的合格標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。但是合格一次后，還需要繼續(xù)進(jìn)行一個(gè)4小時(shí)的運(yùn)行周期，再次檢查濾網(wǎng)清潔度。如果連續(xù)兩次都滿足要求才可以認(rèn)為油循環(huán)合格。如果有一次不合格就要繼續(xù)油循環(huán)工作，直到連續(xù)兩次的檢查結(jié)果都滿足合格標(biāo)準(zhǔn)。

帶軸承油循環(huán)合格后，對(duì)各軸承入口節(jié)流閥位置的濾網(wǎng)進(jìn)行清理，同時(shí)對(duì)潤滑油模塊上的雙聯(lián)過濾器和油凈化裝置進(jìn)行清理。清理完成后，進(jìn)行最后一個(gè)調(diào)試階段潤滑油循環(huán)。該循環(huán)過程與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和帶軸承油循環(huán)過程一致，循環(huán)合格后拆除各軸承入口節(jié)流閥位置的濾網(wǎng)，并復(fù)裝永久的節(jié)流閥調(diào)節(jié)潤滑油對(duì)各軸承的供油量，至此潤滑油循環(huán)的整個(gè)過程結(jié)束。

5　潤滑油循環(huán)結(jié)束

潤滑油循環(huán)結(jié)束后，關(guān)閉潤滑油供油泵，打開所有的油管道的閥門，盡可能的使油全部從油管道系統(tǒng)排入到潤滑油箱。靜止一段時(shí)間后檢查潤滑油箱油位，通過外接濾油裝置補(bǔ)充注入潤滑油至正常運(yùn)行油位，該裝置上的濾網(wǎng)要求小于等于10微米。潤滑油注入完成后應(yīng)再次從油箱取樣化驗(yàn)顆粒度結(jié)果，應(yīng)符合ISO4406清潔度20/ 17/14要求。同時(shí)更換所有潤滑油模塊上的濾芯，潤滑油系統(tǒng)投入運(yùn)行后，全面檢查系統(tǒng)無泄漏。在運(yùn)行工作準(zhǔn)備就緒時(shí)，要注意防止?jié)櫥褪艿蕉挝廴尽Ｕ硭械臐櫥脱h(huán)過程的記錄和試驗(yàn)表格，成卷冊(cè)存檔。整個(gè)潤滑油循環(huán)過程一般耗時(shí)在4周到8周之間。

6　結(jié)語

SGT5-4000F型燃?xì)廨啓C(jī)是西門子一種非常成熟的F型機(jī)組，在國內(nèi)燃機(jī)市場上也有不少這種機(jī)型。潤滑油循環(huán)的周期時(shí)間直接決定后期調(diào)試的進(jìn)度，只有潤滑油循環(huán)合格后才能調(diào)試潤滑油模塊，密封油模塊，頂軸油模塊以及HCO（液壓間隙優(yōu)化）模塊，進(jìn)而才能啟動(dòng)機(jī)組盤車裝置。一般燃機(jī)在潤滑油循環(huán)結(jié)束后的2周內(nèi)就可以進(jìn)行燃機(jī)首次點(diǎn)火，因此潤滑油循環(huán)時(shí)間的長短對(duì)機(jī)組的調(diào)試工期至關(guān)重要。

本文通過對(duì)SGT5-4000F型燃?xì)廨啓C(jī)在安裝調(diào)試工程中潤滑油循環(huán)工作的分析，得出此類型燃?xì)廨啓C(jī)的潤滑油循環(huán)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)今后同類型或相類似的燃?xì)廨啓C(jī)的各種油循環(huán)工作具有一定的借鑒作用。該型號(hào)機(jī)組在國內(nèi)外市場的占有率還是相當(dāng)高的，隨著中國“一帶一路”海外市場的開拓思路，將會(huì)越來越多的接觸該型號(hào)燃?xì)廨啓C(jī)，國內(nèi)對(duì)該機(jī)型的潤滑油循環(huán)經(jīng)驗(yàn)將更加成熟完善。

［1］Siemens， Steam Turbine Information Manual - Flushing and Cleaning Lube Oil System.

The article is via the introduction of the lube oil flushing work during the installation and commissioning phase in Connaught Bridge Power Plant at Malaysia to study and analyze lube oil & seal oil & lifting oil flushing work of the SGT5-4000F single shaft combine cycle gas turbine unit. And it will provide a source of reference to the lube oil flushing work for the other single shaft combine cycle gas turbine unit project which is according to the summary of experience by this project.

Lube oil flushing； SGT5-4000F； Combine cycle