某電廠3、4號機(jī)組汽輪機(jī)啟動過程中潤滑油壓低 原因分析及處理措施

引言

某電廠3號機(jī)組為2000MW超臨界機(jī)組,汽輪機(jī)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(jī)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(jī)組兩起汽輪機(jī)啟動過程中潤滑油壓低的情況進(jìn)行原因分析,通過對潤滑油壓、主機(jī)振動、盤車嚙合情況進(jìn)行綜合原因分析及判斷,同時(shí)機(jī)組檢修對存在的問題進(jìn)行了處理,確保了潤滑油系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1事件1分析及處理

1.1事件概述

2T25-06-26s00:24,83汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)至3000r/min。00:25,運(yùn)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(shí)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(yùn)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(yùn)行人員停交流輔助潤滑油泵,通知機(jī)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(biāo)準(zhǔn):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(biāo)準(zhǔn),運(yùn)行繼續(xù)并網(wǎng)。

6月25日05:02,83機(jī)82～820軸振動在盤車時(shí)同時(shí)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(shí)沒有嚙合,之后恢復(fù)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(dāng)時(shí)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(shí)處理后恢復(fù)設(shè)備。

1.2原因分析及處理措施

(2）導(dǎo)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(yùn)行,導(dǎo)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?fù)荷后變化量不大,所以上述兩個(gè)壓力運(yùn)行安全。

(3）主機(jī)軸承若達(dá)到205℃,運(yùn)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(jī)務(wù)檢修人員。

(4）運(yùn)行部每周需要做低油壓聯(lián)鎖試驗(yàn),同時(shí)記錄母管油壓變化。

(5）做好主油泵出口逆止閥恢復(fù)正常導(dǎo)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(jī)分部定期巡檢并保持主油箱補(bǔ)油至1300mm。

(6）基于對#3機(jī)啟動過程中潤滑油壓低現(xiàn)象的分析,在3號機(jī)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(dǎo)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(jī)組負(fù)荷862.3MW,#4機(jī)組主機(jī)潤滑油系統(tǒng)主油泵"吸油壓力低"開關(guān)量及模擬量報(bào)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(diǎn)均未發(fā)現(xiàn)異常。

2021-01-25T14:48,#4汽輪機(jī)啟機(jī)過程中定速3000r/min運(yùn)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(yùn)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(jī)組主機(jī)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(jī)組潤滑油壓低現(xiàn)象類似,有以下幾點(diǎn)原因:

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

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

(3）基于對#4機(jī)組連續(xù)發(fā)生的兩起潤滑油壓低現(xiàn)象的分析,在#4機(jī)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行控制措施,做好運(yùn)行中輔助油泵故障跳閘后續(xù)運(yùn)行控制措施。

(2）制訂輔助油泵及直流事故定期試驗(yàn)方案并跟蹤執(zhí)行。

(3）停機(jī)時(shí)應(yīng)保持啟動油泵連續(xù)運(yùn)行,并注意汽輪機(jī)各軸承振動情況及盤車運(yùn)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(yùn)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(yùn)行部在計(jì)劃停機(jī)時(shí),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(shí)也能保持潤滑油正常的油壓:在非正常停機(jī)時(shí),停機(jī)時(shí)運(yùn)行人員檢查交流油泵和啟動油泵必須在啟動運(yùn)行狀態(tài)。停機(jī)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(jī)的方式。

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

(7）利用機(jī)組檢修機(jī)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(jī)組主油泵出口止回閥、油渦輪及油渦輪進(jìn)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。