汽轮机润滑油系统及其油压低故障研究

汽轮机润滑油系统及其油压低故障研究

发表时间：2018-07-02T11:19:05.713Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：张宏涛

[导读] 摘要：在火电厂的正常运行中，汽轮机的辅助运行是不可分离的，尤其是汽轮机的润滑油系统与整个机组的正常运行密切相关。

（神华亿利能源有限责任公司电厂内蒙古 014300）

摘要：在火电厂的正常运行中，汽轮机的辅助运行是不可分离的，尤其是汽轮机的润滑油系统与整个机组的正常运行密切相关。润滑油系统主要靠冷却、密封和润滑来支撑，减少了机组运行中发生故障的概率，有助于保证发电厂的安全运行。随着经济和社会的不断发展，各行各业对电力的要求越来越高，对润滑油系统的运行也提出了更高的要求。但在这一阶段，润滑油系统运行容易受到各种因素的影响，不同类型的故障，因此在现阶段加强汽轮机润滑油系统的研究，特别是研究异常压力问题具有重要的现实意义，可以更全面的掌握了润滑油系统汽轮机的基本情况，全面了解润滑油系统常见故障，这些故障的科学合理制定治疗方案，更好地发挥润滑系统的作用，保证汽轮机正常运行和整个火电厂。

关键词：汽轮机；润滑油系统；油压低故障

1汽轮机润滑油系统的概述

1.1润滑油系统的作用

第一，为各大轴承等相关部件提供足量的润滑油，确保轴承有着较好的润滑效果和冷作处理。第二，为调节保护系统提供压力油，在起到提升调节保护系统运行效果的同时，还起到了一定的保护作用。第三，为汽轮机组启动和停机过程中的顶轴装置、盘车装置带来充足的油量。从润滑油系统的作用可以看出，润滑油系统运行的稳定性对整个汽轮机组的工作有着非常重要的意义。如果在运行过程中，润滑油系统因存在着某些故障而无法正常工作，即使故障时间非常短暂，也可能会引起轴承烧瓦等一系列问题。与此同时，润滑油系统的故障还会造成调节保护系统的油流中断，在无法得到充足压力油的情况下，会使汽轮机的控制受到影响，可能还会出现汽轮机无法控制的情况，严重威胁到工作人员的生命安全。

1.2润滑油系统的组成

组成润滑油系统的构件相对比较复杂，主要包括主油泵、主油箱、射油器、交流润滑油泵、直流润滑油泵以及冷油器等。通常情况下，主油泵是被装配在前轴承箱中，与汽轮机主轴相互连接，并由汽轮机转子进行驱动，从而起到为射油器提供动力油的效果；主油箱又称为集装油箱，它有着容量大的特点，是润滑油机组的主要设备之一，绝大部分的构件都是围绕着它进行配置；射油器属于低效喷射泵，在润滑油系统中射油器主要包括了1号射油器和2号射油器，它们都是装配在主油箱的内部；交流润滑油泵与直流润滑油泵都属于立式离心泵，它们最主要的区别是驱动的方式不同，前者是由交流电动机驱动的，而后者则是有直流电动机直接驱动的；在润滑油系统中，为了有效地将轴承温度控制在43℃到49℃的范围内，通常都会配置两个冷油器，通过控制冷油器间的换向阀来进行选择使用。

1.3润滑油系统的工作原理

润滑油系统有着自己的内循环体系，以确保在不同的环境下都可以为汽轮机组提供良好的供油和润滑效果。在润滑油系统运行过程中，在主轴的驱动作用下，主油泵将油箱中的润滑油取出，其中很大一部分的润滑油都会到2号射油器中，并在其经过入口时呈现出负压状态，然后再进入到1号射油器，并将其送至主油泵的入口处，这样就可以有效地避免出现断油的问题。与此同时，还有一小部分的压力油会进入到前轴承箱内的手动脱扣装置和机械超速脱扣装置当中，并用来做发电机氢密封的备用储油。在汽轮机组启动和停机过程中，润滑油系统都会在交流润滑油泵的作用下为装置中的各大轴承提供设备运行时所需用油。

2润滑油油温和油压不合理故障及原因

首先，油温故障的主要特征在于油温过高是由多种原因造成的。这与润滑油的两大功能有关。通常润滑油的作用是润滑轴承，但也有助于降低轴承的温度。此时油温过高，会降低油膜粘度及其承载能力，高温润滑油和轴承表面的干摩擦会对设备造成损坏，在连续摩擦过程中，油的质量也会不断下降。在300MW凝汽机组运行中，冷油出口温度在43～49℃之间，轴承温度低于71。失败的原因分析如下通过润滑油设备故障的经验和火力发电厂的汽轮机，例子油冷却器、污垢阻塞管缺陷和设计等，将导致冷却水温度不足的油冷却器沉淀空气的面积大，不能达到冷却效果。总之，汽轮机冷油故障主要是由于润滑油系统冷却系统在高温下冷却油，而冷却器中的冷却主要是冷却水，在设备的长期运行中会造成大量污垢，造成堵塞。设备受热面的减少自然会导致润滑油温度升高。油冷却器运行较长一段时间后，机油冷却器易污染的现象，导致管道堵塞、结垢、机油冷却器上的受热面传热效应的严重影响，使冷油器出口油温度太高，超过最大工作温度范围为汽轮发电机组。另外，冷却水的温度设计不好，冷却水不能通过高温冷却水来实现。水的温度过高也是一个因素，导致润滑油超温。油温故障往往具有季节性特征，夏季较为明显。

二是油压问题。润滑油压力应合理，一般情况下，润滑油的油压应参照机组的其他操作参数。当油压低于正常范围时，轴颈与轴布什之间的油膜就不能设置，即不能保护轴承。机油压力问题是汽轮机润滑油系统中普遍存在的问题。其原因主要包括以下几个方面：设计不合理，包括喷油器匹配度的性能，输出设备和其他部分保持水泵的正常运行性能；汽轮机润滑系统故障，以确保在主油泵出口逆止阀的面积是合理的，否则这会导致压力降低的那一刻起，大量的气体，造成油泵发生故障；此外，交流/直流油泵失效和油泄漏是影响运行机油压力低的因素引起的。有很多因素，故障油喷射器是故障的主要原因，作为主体，一旦注油器不正常运行，将无法提供轴承油和喷油器，决定了主油泵的安全性和润滑性，润滑油系统的损坏在这种情况下。

3汽轮机润滑油压低故障的原因分析和处理

3.1操作不规范

在汽轮机组的运行过程中，如果存在着失误的操作或者没有严格按照规定要求进行润滑油系统的冷油器的切换、油滤网的切换、油泵联动试验等工作，都可能会引起汽轮机润滑油压力下降的问题。面对这样的问题，首先应该提高相关工作人员的责任意识和专业技能，按规章制度明确当班运行人员所要负责的工作内容和责任，通过责任制去规范汽轮机组使用过程中的每一项操作。其次，加大对相关工作人员的专业技能培训，从根本上降低汽轮机润滑油压低故障出现的概率。

3.2冷油器堵塞

当汽轮机组中的润滑油系统存在着冷油器的堵塞或者是润滑油系统的泄漏问题时，如果不及时地进行处理，必定会引起润滑油压过低的问题。冷油器是否堵塞可以通过加压检测的方式进行判断，如果在实际的检测中发现冷油器出现气压泄漏或在交流润滑油泵联起后，系