關(guān)于#1、2汽輪發(fā)電機組#5軸承油檔甩油問題研究與改進措施
2023-08-01
摘 要：在火電廠的正常運行中離不開汽輪機的輔助運行，尤其是汽輪機的潤滑油系統(tǒng)與機組的正常運行密切相關(guān)，潤滑油系統(tǒng)主要起到冷卻、密封、潤滑作用，能夠降低機組運行中發(fā)生故障的概率，因此對潤滑油系統(tǒng)的運行提出更高要求。在現(xiàn)階段加強對汽輪機潤滑油系統(tǒng)的研究，尤其是#1、2機#5軸承油檔甩油、潤滑油外溢問題異常的研究，具有重要的現(xiàn)實意義，能夠更加全面的掌握汽輪機潤滑油系統(tǒng)的基本情況，全面了解潤滑油系統(tǒng)的常見故障，針對#5軸承油檔甩油問題異常，制定科學合理的方案，更好的發(fā)揮潤滑油系統(tǒng)的作用，保障汽輪機機組及整個熱電廠的正常運行。
關(guān)鍵詞：汽輪機機組；主油箱排油煙風機；潤滑油系統(tǒng)；解決措施；#5軸承油檔外溢、甩油；#5軸承回油管改造
前言
一、汽輪機潤滑油系統(tǒng)
汽輪機組潤滑油系統(tǒng)是熱電廠輔助系統(tǒng)的重要組成部分，利用潤滑油系統(tǒng)為機組運行的相應位置，提供充足的潤滑密封和冷卻需求。我公司熱電廠汽輪機潤滑油系統(tǒng)，設(shè)計由潤滑油主油箱、注油器、冷油器、油泵、油煙分離裝置等組成。汽輪機油系統(tǒng)主要作用是向機組各軸承供油，以便潤滑和冷卻軸承。供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護裝置穩(wěn)定充足的壓力油，使它們正常工作。供應各傳動機構(gòu)潤滑用油。根據(jù)汽輪機油系統(tǒng)的作用，一般將油系統(tǒng)分為潤滑油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)（保護）油系統(tǒng)兩個部分。其中油泵又分為主油泵、高壓調(diào)速油泵、交流輔助油泵和直流潤滑油泵等不同的類型。在機組正常運行時，潤滑油系統(tǒng)由主軸帶動的主油泵供油。同時潤滑油系統(tǒng)需要為機組全部軸承和盤車裝置、跳閘裝置等裝置，提供相應的動力用油以及密封用油，確保各軸承的油量分配合理，保證軸承的潤滑，使軸頸與軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量。系統(tǒng)工質(zhì)為L-TSA46汽輪機油。
二、針對發(fā)現(xiàn)問題的研究與改進
2.1 #5軸承回油管改造原因分析
2.1.1 在機組實際運行過程中發(fā)現(xiàn),汽輪發(fā)電機組#5軸承用油的配管設(shè)計不合理,不符合設(shè)備及現(xiàn)場的實際情況,為了保證對汽輪發(fā)電機組的安全運行，現(xiàn)場還進行了水平尺實際測量#5軸承回油管坡度確認為0.0075，不符合回油管坡20～50/1000（0.02～0.05）的規(guī)范要求。
2.2.2 2020年02月08日14:00:33，某燃煤電站#1、2機#5軸瓦處發(fā)生潤滑油外溢，軸承座明顯積油。
回溯到2020年01月10日07:45#1機組大修后試運行期間，同樣也發(fā)生過#5軸瓦潤滑油外溢的異常事故。事故發(fā)生后我們進行了認真的分析及現(xiàn)場查找原因,分析后認為主要原因是，排煙風機停運后無法把油中分離出的空氣和其它不凝結(jié)的氣體及時排除，主油箱負壓明顯降低，潤滑油受到嚴重有效的阻擋,流入油箱中的微負壓增大,軸承回油管處的流速不高,不能產(chǎn)生較大的壓力差,造成#5軸瓦潤滑油外溢。
而對于2020年01月10日07:45#1機組大修后試運行期間，發(fā)生的#5軸瓦潤滑油外溢的事故，當時正進行機組超速試驗潤滑油壓達0.15MPa，#5軸承回油量增加，潤滑油壓過高，油就會從軸承兩端高速甩出，變成細小油霧，從而出現(xiàn)油檔甩油。
上述異常現(xiàn)象的發(fā)生，造成對設(shè)備安全運行無法保證,因此我們必須解決#5軸承回油不暢和回油管坡度不滿足20～50/1000規(guī)范的要求等問題。
三、軸承回油不暢的原因分析
3.1 汽輪機現(xiàn)場油系統(tǒng)潤滑油的配管問題
3.1.1 由汽輪機潤滑油系統(tǒng)油管路圖紙可以看出，＃5軸承回油管Ø32x3.5mmDN25，進油管Ø25x2.5mmDN20，節(jié)流孔管內(nèi)徑Ø8mm，管徑流速為0.7m/s，潤滑油油壓在機組正常運行時為0.122MPa，機組試驗高壓油泵運行時潤滑油油壓將達到0.15MPa，在主油箱排油煙風機故障或停運時，這樣就造成＃5軸承無法得到足夠壓力和充足流量的潤滑油，導致軸承回油不暢，另外，實測#5軸承回油管坡度為0.0075，不符合回油管坡度20～50/1000（0.02～0.05）的規(guī)范要求，影響汽輪發(fā)電機組的安全運行。
3.1.2 ＃5軸承回油管為DN25的304不銹鋼管道，在軸承回油流入油箱微負壓降低時，因回油管佳管徑流速為0.7m/s，要保證正常的軸承回油流量比較困難。
3.1.3 軸承回油管坡度不滿足足夠的坡度20～50/1000，不便于油煙分離及回油流暢。
四、#5軸承回油管改造措施
4.1 技術(shù)改造措施
4.1.1 考慮潤滑油油壓在機組正常運行時為0.122MPa，機組試驗高壓油泵運行時潤滑油油壓將達到0.15MPa。采用將＃5軸承回油管原Ø32的法蘭進行內(nèi)徑車削擴為Ø57的304不銹鋼管道，匯接接入回油母管至油箱，這樣在潤滑油壓不變的情況下，增設(shè)Ø57x3.5mm的304不銹鋼管道后油流流量變大，油流流速降低，能避免潤滑油受到阻擋,流入油箱微負壓降低,軸承回油管處流速不高,壓力差減小,不再發(fā)生潤滑油外溢的事件。對比論證得出：這種改造方案簡單、可行、安全，能夠保證機組啟動、停運及運行期間的安全性、可靠性，符合《防止電力生產(chǎn)事故二十五項反措》要求。
4.1.2 對軸承回油管坡度進行改造，滿足足夠的坡度20～50/1000（0.02～0.05）角度45/角度30，便于油煙分離及回油流暢。詳見附圖
4.2 運行保障措施
4.2.1 機組試運前，確認工作票結(jié)束，保證油箱油位正常。保證油循環(huán)時間至少在24小時以上，經(jīng)化學人員化驗油質(zhì)合格后方可進行試運。保證主油箱濾網(wǎng)前、后油位差≤80mm，超過時及時聯(lián)系檢修清掃。及時排凈系統(tǒng)積存空氣，防止管路振動。檢查各軸瓦、各軸承供油、回油量應正常，防止斷油燒瓦，特別是機組沖動過程中，運行中通過窺視鏡勤察、勤看各軸承回油和油流情況。
4.2.2 機組運行期間，加強監(jiān)盤質(zhì)量管理，嚴格定期切換制度執(zhí)行，對設(shè)備存在的問題及時反饋、處理。杜絕經(jīng)驗主義，對運行設(shè)備的停運做好充分預想工作，并經(jīng)值長許可同意。檢修工作票安全措施審核、把關(guān)到位，對安全措施執(zhí)行后的事故預控做好預想，嚴禁出現(xiàn)安全措施不到位或措施不全的禁止許可。增加完善排油煙風機轉(zhuǎn)動設(shè)備的跳閘（停運）聲光報警。
五、結(jié)語
5.1 為了保證二期在建機組的安全性，在#3機組進行試驗論證，對#5軸承回油管的配管試驗確定方案，對改造論證成功后的運行工況書面推廣，對二期在建機組進行優(yōu)化。將＃5軸承回油管原Ø32的法蘭進行內(nèi)徑車削擴為Ø57的304不銹鋼管道，匯接接入回油母管至油箱，這樣在潤滑油壓不變的情況下，增設(shè)Ø57x3.5mm的304不銹鋼管道，匯接接入回油母管至油箱。
5.2 對軸承回油管坡度進行改造，滿足足夠的坡度20～50/1000（0.02～0.05），便于油煙分離及回油流暢。
5.3 完善機組聲光報警菜單，增加排油煙風機轉(zhuǎn)動設(shè)備的跳閘（停運）聲光報警條。
當前，機組運行環(huán)境紛繁復雜，處于邊基建邊生產(chǎn)的緊張階段，可能引發(fā)事故的因素眾多，防止機組非停工作重大，運行人員要盡心盡責，檢修人員要勤查勤治；更要未雨綢繆，抓好源頭控制，查清風險因素，達到減少和預防機組大事故發(fā)生的目的。
六、參考文獻：
[1]中國長江動力集團有限公司汽輪發(fā)電機組技術(shù)協(xié)議書及水利電力部頒發(fā)的《汽輪機運行規(guī)程》及《電力工業(yè)標準匯編》。
[2]其它同類型機組運行規(guī)程。
（來源：除灰脫硫脫硝技術(shù)聯(lián)盟）
