上汽引进型1000MW汽轮机组润滑油泵切换油压无法建立问题分析及处理

上汽引进型 1000MW汽轮机组润滑油泵
切换油压无法建立问题分析及处理
[摘要]近年来，随着已投产的上汽引进型1000MW燃煤机组日渐增多，技术
上已逐渐趋向成熟并有所积累。

其所配套的辅机设备的安全运行直接关系到
1000MW机组安全稳定的运行。

针对目前上汽引进型1000MW给水泵汽轮机润滑油
系统油泵切换油压建立不稳定，备用泵无出力现象，对其过程中存在的不可靠原
因进行分析，并介绍目前所实施的若干措施及最终解决方案及其分析。

[关键词]火电厂；1000MW；汽动给水泵；润滑油泵切换
0引言
1000MW超超临界燃煤蒸机组的自动化程度越来越高，效率也在不断的提高，
其汽动给水泵的配置多采用主流的2×50％汽泵/无启动备用电泵的配置，汽动给
水泵组已成为机组安全运行级别最高的辅机设备，也凸显了汽动给水泵重要的辅
助设备的安全稳定性。

汽动给水泵润滑油系统是为小汽轮机组的支持轴承和推力轴承提供大量的润
滑油进行润滑和冷却，是汽轮机必须配有的供油系统，用于保证给水泵组的正
常工作。

供油运行中任何中断或者是油压建立不稳定，即使是短时间过程，都将
会引起严重的设备损坏，造成的经济损失相当之大。

1系统简介
该小汽轮机所配置的独立供油系统，采用模块集装式设计，油箱模块集成了
主油泵、备有主油泵、直流（危急）油泵、冷油器、滤油器等。

所有的油泵均为
电动油泵，主油泵和备用主油泵为特性相同的二台油泵，型号：80FYQ-260A，流
量为45m3/h，出口油压为0.52MPa(g)，各由容量为30kW 的防爆交流电动机拖动。

直流润滑油油泵型号：80FYQ-260B，流量为45m3/h，出口油压为0.4MPa(g)，由容量为22kW 的直流电动机拖动。

该小汽轮机在正常运行时，电动主油泵出口油压为0.52MPa，当主油泵出口油压降至0.47MPa 时，备用主油泵和直流油泵同时自动投入。

从主油泵出来的油进入二套并联的冷油器和滤油器，(冷油器与滤油器串联)，在正常运行时使用一套，而另一套作为备用，供本汽轮机和被驱动的给水泵各轴承润滑之用，所有回油汇流至油箱。

滤油器的型式为双联立式，单只滤油器正常情况下油压差为< 40kPa。

润滑油在正常运行时，供油母管压力约为0.26MPa(校验到汽机中心线后数据)，轴承进油通过节流阀节流后供给，供油压力0.1～0.15MPa，油温为46～52℃。

图1为小机润滑油油箱模块侧视图：
图1
该油箱集成模块上设备较为密集，油箱顶部安装有三台油泵分别为两台交流润滑油泵及一台直流润滑油泵，三台泵出口各有一个逆止门，用于防止润滑油的倒流。

润滑油箱总高为1510mm，正常运行是液位高度为1110mm，油箱容积为9 m3。

2润滑油泵试验联锁切换问题的提出
某电厂上汽1000MW机组凝汽式小汽轮机所配备的润滑油系统在调试及生产期间多次在冷态做油泵联锁切换试验时出现过手动停止运行交流润滑油（运行电流为33A、润滑油母管油压为4.5bar），联锁启动备用交流润滑油泵及直流润滑油泵，小机润滑油系统母管油压最低跌至1.35bar，联锁启动油泵电流均只有
17A左右的现象。

此现象表明此时两台油泵仅为空载电流并且几乎无出力，油泵
运行1~10分钟后，油泵电流突增至正常运行电流33A左右，润滑油母管压力恢复正常数值4.5bar。

当系统稳定后，再次重复上述切换步骤无此情况出现，切换正常，润滑油母管压力无扰动。

初步分析为油泵出口逆止门由于不确定因素工作不正常造成上述现象。

3问题分析
3.1润滑油泵出口逆止门异常
润滑油压无法建立，油泵运行电流偏小，其出口逆止门活动不灵活无法开启是可能原因之一。

如果润滑油泵出口逆止门开启开度不够，甚至无法打开则直接导致润滑油流量受限制，造成系统供油不足。

根据以上分析情况，对润滑油泵出口逆止门进行现场解体检查，结果并未发现异常情况，逆止门活动灵活，关闭严密无泄漏。

综合油泵出口逆止门检查以及对离心泵的特性分析，排除油泵出口逆止门异常所导致的油泵切换无法建立油压现象。

原因的焦点则集中在对油泵本体问题的分析上。

3.2润滑油油箱负压过高
小汽轮机润滑油系统油箱内部正常运行时为微负压运行，油箱内的负压维持在－100～－300Pa，最大不超过-400 Pa。

若出现油箱出现负压过高，油泵吸入口压力（p1）也将过低甚至为负压，而离心式油泵利用叶轮的旋转，在吸入口形成真空（p2），将介质吸入泵体压出。

若p2接近甚至小于p1所形成的负压，则油泵出口压力将大幅下降，效率也将很低，无法向系统提供润滑油并建立压力。

针对此问题提出两种可以验证的方法：1、提高小机油箱油位，增加入口压头 2、停运小机油箱排烟风机，并将小机油箱顶部人空门打开，使油箱保持大气压。

通过这两种方法实施进行油泵切换试验，仍会出现母管无法建立油压现象，因此排除油箱负压问题。

3.3润滑油泵气塞现象
离心式润滑油泵运行电流偏小，出口压力偏低，一个很重要的因素，即润滑
油泵入口发生了气塞现象。

润滑油内部积聚大量空气，一般为润滑油回油所带入系统内部的。

根据小机
润滑油箱的设计，其润滑油回油管不是由油箱顶部进入油箱，而是由油箱底部进
入润滑油箱，即浸没在润滑油中。

小机润滑油回油为无压回油，轴承座回油顶部
设有呼吸器，通大气。

在轴承座大流量回油所携带的的动量下，油流与周围流体
发生质量与动量的交换，将空气引入润滑油箱内部，并在轴承座呼吸器处形成微
负压，带入大量气体进入润滑油箱内部。

针对此问题，可以通过减少进入回油箱中空气的量及预防措施来解决。

在润
滑油回油管水平在高处安装一根管径57mm的不锈钢管道接至小机排烟风机附近，利用排烟风机微负压，将回油管道内部的空气抽出，减少进入润滑油箱内部气体，并在该不锈钢管道上安装可调节蝶阀，可对回油管道负压进行调整。

改造方案如
图2所示：
图2 小汽轮机润滑油回油改造方案
通过不锈钢管道中的阀门可对回油管负压进行微调。

同时为预防系统中仍有
少量空气渗入，在油泵出口逆止门前钻小孔，正常运行时，逆止门是淹没在油箱
内部的，通过小孔可实现逆止门前的注油及排空。

保证系统更加稳定可靠的运行。

利用停机期间对小机润滑油系统进行了上述改造后，再进行多次油泵切换试验，润滑油压建立稳定，切换过程不影响系统的正常运行，未再出现切换异常现象，取得了显著的效果。

4润滑油泵切换问题处理结论
小机润滑油泵切换是保证小机稳定可靠运行的重要试验。

机组正常运行过程中，还需要加强对润滑油系统的安全措施及例行维护，从生产细节来保证火电厂
系统安全稳定可靠的运行，控制及预防机组故障的发生。

作者简介：萧勇（1982.07）性别：男；民族：汉族；籍贯：上海市；职称：工程师；学历：本科；研究方向：电厂运行维护管理，电厂调试。