引言

某電廠3號機組為2000MW超臨界機組,汽輪機潤滑油系統(tǒng)采用主油泵一油渦輪供油方式,主要用于為汽輪發(fā)電機組各軸承提供潤滑油,其主要由主油泵(M0P）、油渦輪(P0P）、事故油泵(B0P）、啟動油泵(MEP）、交流輔助潤滑油泵(S0P）等組成。本文針對該廠3、4號機組兩起汽輪機啟動過程中潤滑油壓低的情況進行原因分析,通過對潤滑油壓、主機振動、盤車嚙合情況進行綜合原因分析及判斷,同時機組檢修對存在的問題進行了處理,確保了潤滑油系統(tǒng)的安全運行。

1事件1分析及處理

1.1事件概述

2T25-06-26s00:24,83汽輪機沖轉(zhuǎn)至3000r/min。00:25,運行主操人員在停交流輔助潤滑油泵的過程中,發(fā)現(xiàn)潤滑油壓立即從0.107MPa降低到0.256MPa,同時主油泵吸入壓力由0.244MPa降至0.222MPa:00:20,啟動油泵啟動后,主油泵吸入壓力升高到0.244MPa,出口壓力微升,操作員站CRs上顯示為2.53MPa:00:30,運行主操人員啟動交流輔助潤滑油泵,停啟動油泵,主油泵吸入壓力又降低到0.222MPa,潤滑油壓0.290MPa。

22:50,運行人員停交流輔助潤滑油泵,通知機務(wù)人員調(diào)整油渦輪節(jié)流閥、旁路閥后,主油泵吸入口壓力為0.099MPa,潤滑油壓力為0.265MPa,主油泵出口操作員站CRs上顯示為2.5MPa。主油泵入口壓力標準:0.090～0.247MPa,潤滑油母管壓力:0.237～0.276MPa,現(xiàn)場壓力調(diào)整后符合標準,運行繼續(xù)并網(wǎng)。

6月25日05:02,83機82～820軸振動在盤車時同時發(fā)生突變(表2）,2x振動最大254um,盤車電流有微升,且顯示短時沒有嚙合,之后恢復正常,就地聽聲音無異常,其他參數(shù)也均在正常范圍內(nèi)。此現(xiàn)象在2024年20月6日也發(fā)生過一次,當時拆開82軸承箱檢查,發(fā)現(xiàn)主油泵出口逆止門變形,且有卡澀痕跡。經(jīng)臨時處理后恢復設(shè)備。

1.2原因分析及處理措施

(2）導致潤滑油壓偏低的原因可能為主油泵出口逆止閥閥芯脫落或者卡澀,未能全開致使主油泵出口出現(xiàn)節(jié)流現(xiàn)象,油量減少后影響油渦輪正常運行,導致主油泵入口壓力低。

(2）目前的潤滑油母管壓力以及主油泵吸入壓力調(diào)整后,雖然偏小,但仍在廠家要求范圍內(nèi),且?guī)ж摵珊笞兓坎淮?所以上述兩個壓力運行安全。

(3）主機軸承若達到205℃,運行人員立即啟動交流油泵,調(diào)節(jié)潤滑油溫至30℃,并通知機務(wù)檢修人員。

(4）運行部每周需要做低油壓聯(lián)鎖試驗,同時記錄母管油壓變化。

(5）做好主油泵出口逆止閥恢復正常導致節(jié)流突然消失、需用油量增大的事故預(yù)想,為了保證油位,由設(shè)備部汽機分部定期巡檢并保持主油箱補油至1300mm。

(6）基于對#3機啟動過程中潤滑油壓低現(xiàn)象的分析,在3號機A級檢修過程中發(fā)現(xiàn),主油泵出口逆止閥的確存在異常故障現(xiàn)象。檢修發(fā)現(xiàn)主油泵出口逆止閥閥板全開后卡在閥座兩側(cè),如圖2中白色記號筆位置所示,導致逆止閥無法關(guān)閉。

圖1主油泵出口逆止閥閥板脫落卡在閥座中

2事件2分析及處理

2.l事件概述

2020-22-27T00:08:30,#4機組負荷862.3MW,#4機組主機潤滑油系統(tǒng)主油泵"吸油壓力低"開關(guān)量及模擬量報警,主油泵吸油壓力由0.22MPa降至最低0.06MPa,啟動油泵聯(lián)啟成功,潤滑油壓由0.22MPa降至0.18MPa,出口壓力1.7MPa,全面檢查潤滑油及密封油系統(tǒng)所有設(shè)備及測點均未發(fā)現(xiàn)異常。

2021-01-25T14:48,#4汽輪機啟機過程中定速3000r/min運行,就地檢查主油泵入口油壓為0.20MPa,出口油壓為2.7MPa,潤滑油壓為0.25MPa。停運交流輔助油泵后,主油泵入口油壓為0.20MPa,出口油壓為2.58MPa,潤滑油壓低到0.237MPa。

2.2原因分析及處理措施

根據(jù)2020年22月27日及2022年2月25日#4機組主機潤滑油系統(tǒng)主油泵入口壓力低兩起事件,初步判斷故障原因與#3機組潤滑油壓低現(xiàn)象類似,有以下幾點原因:

(2）主油泵出口油路堵塞如止回閥閥板脫落等,導致主油泵出口憋壓上升,油渦輪升壓油泵入口被節(jié)流導致油流量減少。

(2）油渦輪本身故障或者油渦輪進出口油管路存在泄漏,導致油渦輪無法達到額定工作狀態(tài)。

(3）基于對#4機組連續(xù)發(fā)生的兩起潤滑油壓低現(xiàn)象的分析,在#4機組C級檢修過程中發(fā)現(xiàn),閥板鎖緊螺桿、銷子斷裂,鎖緊螺母掉在閥門出口側(cè)頂住閥板使其無法全開(圖2）,逆止閥出口管道上方有約5mm深的凹坑(圖3）,應(yīng)為運行期間閥板鎖緊螺母撞擊逆止閥出口管道所致。主油泵出口逆止閥閥板鎖緊螺母若持續(xù)撞擊其出口管道,只要運行期間足夠長,管道就有被撞穿的隱患。

圖2鎖緊螺母掉落頂住閥板使其無法全開

3防范措施

(2）制訂潤滑油母管壓力異常運行控制措施,做好運行中輔助油泵故障跳閘后續(xù)運行控制措施。

(2）制訂輔助油泵及直流事故定期試驗方案并跟蹤執(zhí)行。

(3）停機時應(yīng)保持啟動油泵連續(xù)運行,并注意汽輪機各軸承振動情況及盤車運行情況。

圖3逆止閥出口管道上方被撞擊出凹坑

(4）設(shè)備部、運行部安排專人增加交流輔助油泵、啟動油泵及潤滑油系統(tǒng)設(shè)施的現(xiàn)場巡檢頻次。

(5）運行部在計劃停機時,提前啟動交流輔助主油泵和啟動油泵,在主油泵出口逆止閥卡澀時也能保持潤滑油正常的油壓:在非正常停機時,停機時運行人員檢查交流油泵和啟動油泵必須在啟動運行狀態(tài)。停機過程中密切監(jiān)視油壓變化,若出現(xiàn)啟動交流輔助油泵和啟動油泵后油壓低于0.235MPa的情況,則可以采用破壞真空停機的方式。

(6）機務(wù)專業(yè)通過調(diào)研其他同類型機組潤滑油系統(tǒng)逆止閥的使用情況,選擇設(shè)計結(jié)構(gòu)合理、使用情況良好的型號用于我廠。

(7）利用機組檢修機會,優(yōu)化主油泵回油管或逆止閥結(jié)構(gòu),確保主油泵后逆止閥的閥芯脫落后,閥芯不沖入回油母管。

(8）做好#4機組主油泵出口止回閥、油渦輪及油渦輪進出口油管路的檢修策劃工作,根據(jù)檢查情況制訂后續(xù)的處理措施。