汽轮机顶轴油系统调试过程中顶起高度不够的原因分析

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汽轮机顶轴油系统调试过程中顶起高度不够的原因分析

作者：吴治勇

来源：《E动时尚·科学工程技术》2019年第10期

摘 要：本文介绍了浙江某300MW在建机组汽轮发电机组调试过程中顶轴油系统出现的问题，分析了其产生的原因，以及解决方法，为今后同类型机组顶轴油系统的调试及运行工作提供一点经验。

关键词：汽轮发电机组;顶轴油;调试;顶起高度 引言

火电机组调试过程是机组正式移交生产前的一个重要步骤.它能够充分暴露系统与设计、安装中存在的问题，以便及时进行调整处理。为机组正式投产后的安全稳定运行打下良好基础。大型机组为解决汽轮发电机组过大的启动力矩和盘车力矩问题。而配套设计有顶轴油系统，其作用是在汽轮发电机组主低速阶段提供高压润滑油.在转子与轴承间形成静压油膜将转子顶起.避免低转速下轴瓦与轴径间产生干摩擦而低速碾瓦一般顶轴油系统多在低压转子及发电机转子上配置，而高、中压转子的轴承是可倾瓦式且承载较轻，故不设计有顶轴油装置。本文着重介绍了浙江某在建机组汽轮发电机组顶轴油系统调试过程中所出现的异常情况，分析其中原因并提出解决方法。顶轴油装置是汽轮机组的一个重要装置。它在汽轮发电机组盘车、启动、停机过程中起顶起转子的作用。汽轮机组的轴承设有高压顶轴油囊，顶轴装置所提供的高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜，强行将转子顶起，避免汽轮机低转速过程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少盘车力矩，对转子和轴承的保护起着重要作用;在汽轮组停机转速下降过程中，防止低速碾瓦，运行时顶轴油囊的压力代表该点轴承的油膜压力，是监视轴系标高变化、轴承载荷分配的重要手段之一。调试时需保证其压力稳定，调高系统平稳性、安全性。 一、系统概况

本工程汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生CLN350—24.2/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、单背压、凝汽式汽轮机。配套350MW发电机，共设有6个轴承。顶轴油系统设计有两台100%流量供油装置，一台顶轴油运行，另外一台备用（两台互为备用），也可以两台同时工作。顶轴油泵入口油引自发电机润滑油供油母管，每台泵设置有滤油器.为防止泵入口压力偏低导致油泵损坏。在每个油泵入口安装有压力开关。当油压下降到0.05MPa时，压力开关触发报警，当油压下降到0.02MPa时，压力开关触发报警并自动切断电机电源.以保护油泵不会在泵入口无油情况下运行以免损坏油泵。顶轴油系统投运时，当油压低开关报警后，运行维护人员应及时检测入口滤网是否需要清理或更换。润滑油经顶轴油泵升压后，经过滤油器、顶轴油调整装置分配至各个支管进入相应轴承。各个支管上均安装有节流阀、单向阀


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及压力表.节流阀用于分配进入单一轴承的油流，用于調整轴承的顶起高度。另外在顶轴油母管上设置有安全溢流阀。控制顶轴油压力在规定值内。 二、发现的问题及其原因分析 2.1 发现问题

当顶轴油系统具备调试条件后.首先将泵出口安全阀整定在16MPa。汽机运行平台项轴油母管压力为14.8MPa。然后逐个调整各轴承入口油压.并检查各轴承处轴的顶起高度，经过多次调整.发电机、6轴承处轴的顶起高度。一直不能达到厂家设计值0.040.06mm。往#5、6轴承管道油温一直不起来。此时，将顶轴油泵出口压力提供至15.8MPa，仍旧不能将#5、6轴承项起。切换另外一台油泵顶轴运行及将两台泵并列运行。试验结果基本一样，顶起高度也不能达到设计值。

2.2 原因分析及内部漏点查找

（1）从设计上分析，核对图纸对比类似机型，在转子相同重量情况下，顶轴油泵型号也相同时。其他机组顶起高度均可达到设计要求.所以排除设计上出问题的可能性。

（2）轴承制造工艺上，在各个轴承回装验收检查时，各轴瓦顶轴油囊无缺陷.排除工艺上出问题的可能性。

（3）施工安装上。安装管路与设计图纸基本一致，对整个顶轴油系统进行全面排查.发现顶轴油调整装置及往轴承有明显油流声音和温度。再对比往轴承顶轴油管上，无一点温升及油流迹象。据此。怀疑从顶轴油调整装置至轴承管道上有堵塞情况。对该两个支管系统进行细致检查，认为油管采用优质不锈钢管且氩弧焊焊接。由于焊接因素导致堵塞的可能性不大。考虑到机组处于基建期间，厂房粉尘较大.轴承箱打开容易造成油质的污染。而且.受工期制约急于开机运行.没有充足的时间进行拆发电机端盖全面检查轴承内部接口.先从最容易检查的顶轴油调整装置上的节流阀、逆止阀开始检查。旋开轴承顶轴油节流阀芯，即发现内部有棉絮状物质，取出不容易，扩大检查逆止阀，将杂物取出，重新清理干净后回装。 （4）同样在顶轴油调整装置往轴承节流阀、逆止阀位置也发现有杂物。 三、问题的解决

当设备重新复位后.调整顶轴油系统，合理分配各支管的进油量，各轴径的顶起高度达到设计值，处理完以上缺陷后，再次单台顶轴油泵运行调整顶起高度。切换另一台泵运行，也可顶起相同高度，不难发现重新试验后母管压力由14.8MPa下降到14.5MPa，压力微降0.3MPa，但各个轴径顶起高度均达到设计要求.各支管分配压力合理。尽管在号轴承处发现漏点，还是对轴承进行检查，无泄漏现象，停止顶轴油泵，对6号轴承处的顶轴油管法兰重新把


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紧。当设备重新复位后，调整顶轴系统，合理分配各管的进油量，各轴颈的顶起高度达到设计值。 结束语

顶轴油系统在汽轮发电机组启停过程中对轴瓦、轴径及转子有着重要的保护作用。对防范汽轮机烧瓦、转子弯曲事故有特别重要的意义。基建期间，对于顶轴油系统施工工艺质量及油质清洁度等方面都应引起高度重视，避免因此引发的各种问题，影响整个调试进度工作，进而影响机组的竣工投产。顶轴油系统在机组启动和停机过程中对轴瓦起重要的保护作用，它与汽轮机烧瓦事故有着密切联系，顶轴油系统母管安全溢流阀、节流阀的可靠性对顶轴油系统安全、稳定、可靠运行至关重要。同时油质的清洁度及顶轴油系统的安装都应引起高度重视。 参考文献

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