660MW汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)存在問(wèn)題分析及改造對(duì)策

秦海龍

摘 要：該文分析了某電廠660MW汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)同類(lèi)型機(jī)組發(fā)生斷油燒瓦的事故分析論證，制定了潤(rùn)滑油系統(tǒng)的改造方案并進(jìn)行了改造，從而有效地防止了汽輪機(jī)斷油燒瓦的惡性事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：660MW汽輪機(jī)；潤(rùn)滑油系統(tǒng)；問(wèn)題；分析；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.041

1 前言

某電廠擴(kuò)建工程1號(hào)機(jī)組為1×660MW超臨界發(fā)電機(jī)組，汽輪機(jī)是由哈爾濱汽輪機(jī)廠（以下簡(jiǎn)稱哈汽）生產(chǎn)，其型號(hào)為CLN660-24.2/566/566，整體工程是由東北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，與大唐金竹山電廠3號(hào)機(jī)組、大唐調(diào)兵山電廠2號(hào)機(jī)組為哈汽生產(chǎn)的同類(lèi)型機(jī)組，上述兩臺(tái)機(jī)組先后于2010年7月12日和26日因?yàn)闈?rùn)滑油系統(tǒng)故障發(fā)生汽輪機(jī)斷油燒瓦事故。這兩起事件暴露出哈汽生產(chǎn)的該類(lèi)型機(jī)組汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)存在著安全隱患，本文詳細(xì)地分析了該類(lèi)型汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)存在的安全隱患，制定了可靠的改造對(duì)策，有效的防止了汽輪機(jī)斷油燒瓦事故發(fā)生。

2 潤(rùn)滑油系統(tǒng)簡(jiǎn)介及存在的問(wèn)題

2.1 潤(rùn)滑油系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1.1 潤(rùn)滑油機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)介

潤(rùn)滑油機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示，分別設(shè)計(jì)有主油泵、交流潤(rùn)滑油泵、直流潤(rùn)滑油泵、滑油器、濾網(wǎng)、冷油器、射油器等設(shè)備。原潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)計(jì)為，直流事故油泵、交流潤(rùn)滑油泵、二級(jí)注油器油管路，都是通過(guò)冷油器、滑油過(guò)濾器后向系統(tǒng)供油。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，由二級(jí)注油器對(duì)系統(tǒng)供油，當(dāng)潤(rùn)滑油壓低于0.08MPa時(shí)，交流潤(rùn)滑油泵聯(lián)動(dòng)；當(dāng)潤(rùn)滑油壓低于0.07MPa時(shí)，直流油泵聯(lián)動(dòng)；當(dāng)潤(rùn)滑油壓低于0.06MPa時(shí)，汽輪機(jī)跳閘停機(jī)。

2.1.2 潤(rùn)滑油熱工保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

潤(rùn)滑油熱工保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖2所示，共由4套裝置構(gòu)成，其中試驗(yàn)塊A和試驗(yàn)塊B均從前箱主油泵出口處取樣，試驗(yàn)塊C和聯(lián)跳盤(pán)車(chē)壓力開(kāi)關(guān)從6瓦潤(rùn)滑油母管處取樣；試驗(yàn)塊A中壓力開(kāi)關(guān)1-4用于汽輪機(jī)跳閘，邏輯為四取二，定值為0.06MPa；試驗(yàn)塊B中壓力開(kāi)關(guān)1和試驗(yàn)塊C中壓力開(kāi)關(guān)1用于聯(lián)鎖交流潤(rùn)滑油泵、高壓備用密封油泵，邏輯為“或”，定值為0.08MPa；試驗(yàn)塊B中壓力開(kāi)關(guān)2和試驗(yàn)塊C中壓力開(kāi)關(guān)2用于聯(lián)鎖直流潤(rùn)滑油泵，邏輯為“或”，定值為0.07MPa；聯(lián)跳盤(pán)車(chē)裝置壓力開(kāi)關(guān)定值為0.03MPa。

2.2 潤(rùn)滑油系統(tǒng)存在的問(wèn)題分析

（1）在運(yùn)行中如果冷油器發(fā)生漏泄，可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低，導(dǎo)致斷油燒瓦；

（2）系統(tǒng)中有二個(gè)潤(rùn)滑油切換閥，任何一個(gè)切換閥出現(xiàn)故障，都可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低，導(dǎo)致斷油燒瓦；

（3）在機(jī)組運(yùn)行中冷油器、滑油過(guò)濾器，都需要進(jìn)行清掃，在系統(tǒng)切換和清掃時(shí)，可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低，導(dǎo)致斷油燒瓦；

（4）在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果交流潤(rùn)滑油泵、二級(jí)注油器出口逆止門(mén)發(fā)生故障，也可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低，導(dǎo)致斷油燒瓦。

通過(guò)上述分析可以得出結(jié)論，當(dāng)發(fā)生上述故障時(shí)，潤(rùn)滑油壓低保護(hù)聯(lián)鎖直流潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)，也不能夠保持汽輪機(jī)正常供油，勢(shì)必發(fā)生汽輪機(jī)斷油燒瓦事故。

3 潤(rùn)滑油系統(tǒng)改造方案

3.1 潤(rùn)滑油系統(tǒng)機(jī)械部分改造方案如下

（1）將交、直流潤(rùn)滑油泵出口管路，在距離出口逆止門(mén)后最近處斷開(kāi)、三通取消，將直流潤(rùn)滑油泵出口管道直接連接至潤(rùn)滑油供油母管上，改造后當(dāng)直流油泵聯(lián)動(dòng)后，將直接對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)出口母管供油，出口管道油不再經(jīng)過(guò)滑油系統(tǒng)潤(rùn)滑油過(guò)濾器、冷油器，保證機(jī)組安全停機(jī)。

（2）將交流潤(rùn)滑油泵出口管道連接至原潤(rùn)滑油母管上，使交流潤(rùn)滑油泵出口油經(jīng)過(guò)滑油過(guò)濾器、冷油器后再向潤(rùn)滑油母管供油。

（3）在直流潤(rùn)滑油泵出口管道與潤(rùn)滑油母管碰口處的潤(rùn)滑油母管最近處，加裝管道逆止閥，當(dāng)加裝的管道逆止閥前的潤(rùn)滑母管路設(shè)備出現(xiàn)漏泄時(shí)，直流潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)后潤(rùn)滑油不至于從漏泄處漏出，保證系統(tǒng)維持正常供油。詳細(xì)見(jiàn)圖3。

（4）將直流泵葉輪車(chē)削，使出口壓力比設(shè)計(jì)值低0.07—0.1 MPa，這也就是系統(tǒng)改造后因?yàn)橹绷鳚?rùn)滑泵供油不再經(jīng)過(guò)冷油器等設(shè)備減少的油阻值，避免直流油泵運(yùn)行后系統(tǒng)出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。

在潤(rùn)滑油系統(tǒng)完成上述改造后，當(dāng)出現(xiàn)潤(rùn)滑油壓降低直流油泵啟動(dòng)后，如果汽輪機(jī)沒(méi)有跳閘，因?yàn)橹绷饔捅霉┯蜎](méi)有經(jīng)過(guò)冷油器，勢(shì)必會(huì)造成潤(rùn)滑油溫度很快升高，使汽輪機(jī)軸瓦因溫度迅速升高損壞。所以潤(rùn)滑油系統(tǒng)在直流油泵啟動(dòng)后必須立即停機(jī)，因此應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)熱工保護(hù)部分進(jìn)行改造。

3.2 對(duì)潤(rùn)滑油熱工保護(hù)系統(tǒng)和定值改造方案如下

（1）潤(rùn)滑油壓低保護(hù)跳閘邏輯及定值修改：試驗(yàn)塊A中四個(gè)壓力開(kāi)關(guān)定值0.06 MPa保持不變，潤(rùn)滑油壓低跳閘邏輯四取二保持不變。

（2）直流潤(rùn)滑油泵聯(lián)鎖邏輯及定值修改：將試驗(yàn)塊B中壓力開(kāi)關(guān)2和試驗(yàn)塊C中壓力開(kāi)關(guān)2聯(lián)鎖直流潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)的邏輯“或”關(guān)系取消，改由試驗(yàn)塊1中四個(gè)壓力開(kāi)關(guān)做四取二邏輯在跳閘汽輪機(jī)同時(shí)聯(lián)鎖啟動(dòng)直流油泵，直流油泵聯(lián)鎖保護(hù)定值修改為0.06 MPa。即實(shí)現(xiàn)在直流潤(rùn)滑油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)同時(shí)汽輪機(jī)跳閘，避免直流油泵啟動(dòng)后造成軸瓦溫度升高事件，實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)。

（3）交流油泵、高壓備用密封油泵聯(lián)鎖邏輯及定值修改：將交流油泵、高壓備用密封油泵聯(lián)鎖邏輯修改為，試驗(yàn)塊B中壓力開(kāi)關(guān)1或2、試驗(yàn)塊C中壓力開(kāi)關(guān)1或2任意動(dòng)作聯(lián)鎖交流油泵、高壓備用密封油泵啟動(dòng)，即“或”邏輯；交流油泵、高壓備用密封油泵聯(lián)鎖定值修改為0.07MPa，即將試驗(yàn)塊B中壓力開(kāi)關(guān)2、試驗(yàn)塊C中壓力開(kāi)關(guān)2定值修改為0.07MPa。

（4）聯(lián)跳盤(pán)車(chē)回路和定值保持不變。

4 改造后的效果

潤(rùn)滑油系統(tǒng)改造工作于2010年10月份完成，各項(xiàng)設(shè)備試運(yùn)合格，均達(dá)到改造的預(yù)期效果，并順利通過(guò)了各項(xiàng)事故模擬試驗(yàn)，機(jī)組運(yùn)行至今穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑油壓系統(tǒng)的改造，完全消除了原潤(rùn)滑油系統(tǒng)中存在的安全隱患，避免了汽輪機(jī)斷油燒瓦事故發(fā)生，提高了機(jī)組安全可靠性。