PDF《350 MW 超临界汽轮机组油系统故障分析处理及预防措施》

第27 卷第

5 期电站系统工程Vol.

27 No.5

2011 年9月Power System Engineering

55 文章编号:1005-006X(2011)05-0055-03

350 MW 超临界汽轮机组油系统故障分析处理及预防措施 内蒙古电力科学研究院 段学友 张俊萍 周菁摘要:某350 MW 汽轮机组油系统试运过程中出现汽轮机润滑油交流油泵出口压力低、发电机进油、小汽轮机挂闸不成功等故障, 采用系统分析及现场调整试验方法,分析了诸多故障原因并提出处理方案,同时给出了避免上述问题的预防措施. 关键词:油系统;

压力低;

发电机进油;

小汽轮机;

预防措施 中图分类号:TK263.8 文献标识码:A Accidents Analysis and Preventive Measures of 350MW Supercritical Turbine'

s Oil System DUAN Xue-you, ZHANG Jun-ping, ZHOU Jing Abstract:While 350MW turbine'

s unit operated in the commission, the oil system occurred the low exit pressure of lubricating oil'

s alternating oil dump;

oil enters generator and small steam turbine switched in unsuccessfully. The system analysis and site test is adopted to analyze each kind of failures reasons, then the dealing schemes are suggested. At the same time, the preventive measures are put forward. Key words: oil system;

low pressure;

oil enters generator;

small steam turbine;

preventive measures 该机组锅炉为超临界燃煤直流锅炉,型号:HG-1140/ 25.5-571/569.汽轮机为单轴、双缸双排汽、中间再热、直 接空冷、超临界、抽汽式汽轮机,型号:C350/24.2/566/566.

1 系统概况 润滑油系统的功能是给汽轮发电机支撑轴承、 推力轴承 和顶轴盘车装置提供润滑油, 为发电机密封油系统提供密封 油,为机械超速危急遮断系统提供保安油. 密封油系统由氢侧和空侧两个各自独立又互有联系的 油路组成,它们同时向双流环式密封瓦供油. 小汽机润滑油系统供油由自身所配的独立油系统供给, 除满足泵组润滑油使用要求外,还为小汽轮机提供调节用 油,控制速关阀动作.

2 汽轮机交流润滑油泵出口压力低 2.1 故障分析处理 机组润滑油系统管道连接清理完毕, 启动交流润滑油泵 进行油系统冲洗, 泵出口压力 0.08 MPa, 远远没有满足泵出 口量程

45 m 要求,电流为

76 A,泵额定电流

90 A,12 m 汽 轮机进油母管远传压力表油压 0.04 MPa, 该压力无法保证汽 轮机正常运行.停交流油泵启动直流事故油泵,泵出口压力 0.21 MPa,进油母管远传压力表油压 0.09 MPa(数值详见表 1) ,该压力达到直流油泵技术规范,可以满足机组事故状态 下安全停机的要求. 润滑油系统直流油泵启动压力正常,而交流油泵启动 后,泵出口及母管不见压,可以排除系统套装管道泄漏降压 的因素.引起油泵出口压力低故障主要在油箱内部管道上. 据润滑油系统(图1)进行分析,各种引起故障因素及 检查方法见表 2. 收稿日期:2011-03-02 段学友(1977-),男,工程师,硕士.呼和浩特,

010020 表1交直流泵出口压力变化(MPa) 项目交泵出口 直泵出口 母管 交泵运行 0.08

0 0.04 直泵运行

0 0.21 0.09 图1 润滑油系统图 表2 泵出口压力低原因及检查方法 序号 故障原因 检查方法

1 电机转速不足 测速表测速

2 泵出口逆止门开度不足 解法兰检查

3 交泵至主泵处未装节流孔 油箱放油检查

4 交流油泵至射油器法兰漏 油箱放油检查

5 泵至主油入口法兰漏 油箱放油检查 据以上列表所列排除方法进行逐项排查. 用手持转速表 进行泵转速测量, 泵实际转速能够达到额定转速

2950 r/min;

油箱放油后进油箱内部进行检查, 交流油泵出口逆止门为板 式结构且灵活无卡涩;

交流油泵出口至主油泵入口供启动油 源管路已按厂家要求加装节流孔;

查交流油泵出口与射油器 法兰连接紧密无泄漏;

交流油泵出口至主油泵入口法兰连接 有微小孔隙,但该因素不至于严重影响交流油泵出力;

但除 该处有问题外其它方面均无异常情况, 于是处理该缺陷恢复 油系统再次启泵, 泵出口压力 0.09 MPa, 泵出口压力低的根 本原因未找到.仔细察看交流油泵电机,铭牌上没有明确指 出电机旋转方向, 另发现交流油泵运行时电机上部出风口风 扇向外排风,查阅泵与电机说明书,发现目前转向与泵要求

56 电站系统工程2011 年第

27 卷 转向相反,导电机极性再次启动,电机电流

82 A,交泵出 口压力达 0.40 MPa, 达到了额定出力. 经过一段时间试运观 察泵各项运行参数正常. 从以上问题的处理过程可以得到结论: 电机试转时没有 认真确认转向正确与否, 忽略部分小细节而导致工作量大大 增加,所以问题处理一定要从简入繁、由浅入深,既可以少 走弯路,又节省资源. 2.2 预防措施 为保证润滑油系统运行各压力参数正常, 系统启动前应 完成如下工作. (1) 检查油箱外系统油管路连接正确, 焊口焊接后应进 行全面探伤,同时确保油套装管路的严密性;

(2) 检查油箱内各管路正确连接, 法兰严密无泄漏, 逆 止门灵活无卡涩;

(3) 系统管道内节流孔板要在管道连接前检查是否安 装;

(4) 启动油泵前确认油泵功率及量程达到规范, 启动油 泵时,仔细认真确认电机转向.

3 发电机进油 本机组密封油系统控制系统为双流环式结构, 正常工作 氢压为 0.35 MPa, 密封供油系统通过主差压阀自动维持氢油 压差 0.085 MPa,并为发电机密封瓦提供连续不断的密封工 作油.该系统有两路备用油源,高压备用油源来自高压启动 油泵,低压备用油源来自交流润滑油泵,当氢油压差低于 0.056 MPa 时备用差压阀自动投入,维持系统氢压. 3.1 发电机首次进油原因分析处理 密封油系统未投运前, 启动润滑油交流油泵进行系统油 循环,运行

1 h 后,发电机励端漏液报警发,就地查看容器 确实存油,氢侧密封油箱满油,判断发电机内进油. 发电机进油最主要原因为, 消泡箱供油量大于排油量或 排油量减少都会造成消泡箱满油而窜入发电机内部. 经分析 此次进油原因为: 交流润滑油泵启动后既可以向密封油空侧 供油,也可以为发电机氢侧油箱补油,油箱排油至空侧油泵 入口.润滑油泵出口压力为 0.4 MPa,密封油交流密封油备 用差压阀旁路门未关闭,氢侧油箱补油门在开启状态,由于 发电机内空气压力为零,氢侧油箱上部也无压力,氢侧油箱 油位上涨至高油位也无法排油, 液位逐渐升高至消泡箱满油 而进入发电机.关闭备用差压阀前后手动及旁路门,切断备 用油源供油,发电机不再进油. 3.2 发电机再次进油原因分析处理 密封油系统投运, 发电机空气压力 0.22 MPa, 氢油压差 0.087 MPa,启动高压油泵进行泵试运,巡检中检查发电机 漏液容器微量流油,查看氢油压差 0.55 MPa,停高压油泵, 氢油压差 0.087 MPa,系统恢复正常. 从DCS 历史趋势可见氢油压差正常运行时为 0.086 MPa,某一时刻氢油压差瞬间下降为 0.026 MPa,2 s 后氢油 压差变为 0.55 MPa 并维持该压差运行

5 min, 空侧进油压力 为0.81 MPa. 由此可见发电机再次进油原因为消泡箱进油量 大于排油量满油进入发电机. 经分析研究后确认引起氢油压 差突然变大的原因为运行中氢油压差降至高压备用差压阀 动作值,高压备用油源投入,减压阀后压力为 0.85 MPa,空 侧密封瓦进油压力为 0.81 MPa, 说明备用差压阀没有进行氢 油压差调节直接全部开启. 备用差压阀结构如图2所示.上部取氢气压力信号p1, 中间为弹簧调节力p2,下部取空侧密封油压力信号p.差压 阀工作原理为力平衡原理p1+p2=p,当氢压p1降低时,即p1+p2p,为了建立新的平衡,差压阀阀杆向下移动增加了 空侧密封油进油面积,空侧密封油供油压力p随之升高达到 两侧压力平衡, 即密封油压通过调节密封瓦的进油量跟踪氢 气压力. 图2备用差压阀结构示意图 据差压阀调节原理来看, 该备用差压阀在高压备用油源 投入时没有进行压力调节, 直接全部开启的原因为差压阀下 部空侧压力油压 p 没有检测, 查就地差压阀空侧油压取样测 点阀门未开,导致备用油源投入时差压阀全开.启高压油泵 复原以上状况, 空侧密封油压力为 0.81 MPa, 开启差压阀空 侧油压取样测点阀门, 密封油供油压力 0.31 MPa, 备用差........