给水泵汽轮机润滑油系统建压慢原因分析及改进措施.docxVIP

摘?要：

以某公司3台660MW机组为例，分析了给水泵汽轮机润滑油泵在切换过程中出现的备用油泵油压建立慢，导致润滑油母管压力低，易造成给水泵汽轮机跳闸的问题。通过机理分析及现场调试，找出了润滑油泵油压建立慢的原因，制定了相应的应对措施并实施改进，提高了发电机组运行安全性。

关键词：

给水泵汽轮机；油泵；油压；润滑油系统

中图分类号：TK268

0?引言

润滑油的主要作用是为汽轮机组的轴承、推力瓦装置等提供润滑。润滑油系统的正常运行，是机组安全稳定运行的决定性因素之一[1]。在检修周期内汽轮机经过长时间运转，其油系统极易发生故障[2]，润滑油系统不能正常建压是较为常见的一类问题。孙国强、乔洪勇等人通过在给水泵润滑油系统增装蓄能器，延迟润滑油压降低时间，来避免因油压低导致给水泵跳闸[3-4]。

某公司3台660MW亚临界燃煤发电机组自投产以来，给水泵汽轮机交流润滑油泵在切换过程中会不定期出现备泵建压慢的问题，若在跳泵过程中不能正常建压，油泵联锁启动，容易出现短时间内润滑油压力低于跳闸保护值的情况，造成给水泵汽轮机跳闸，导致汽包水位波动，严重影响机组安全运行。

1?系统概况

该公司每台机组配2套汽动给水泵组，给水泵汽轮机为GE公司生产，型号DEV631153541，额定功率9200kW，额定转速5800r/min；给水泵为荏原公司生产，型号14X14X16-4StageHDB，为多级卧式离心泵，流量1202.3t/h，扬程2247.2m。

给水泵汽轮机润滑油系统配套有一个7200L油箱、两台型号1.5×2LV交流润滑油泵、一台型号2×2.5XLV直流润滑油泵、两台冷油器、两套滤网、一个油位计、一台排油烟风机、一套压力温度调节阀、一套电加热器。润滑油采用的是SHELLTURBOT32透平油。正常工况下，一台交流润滑油泵运行就能满足供油要求，另一台做备用，直流事故油泵只在两台交流油泵均故障或润滑油压低于保护值时运行，油系统如图1所示。

给水泵汽轮机润滑油系统参数如下：交流润滑油泵设计容量35m3/h，正常运行流量18.4m3/h，转速2955r/min，电机功率11.9kW，油泵设计出口压力0.184MPa；直流事故油泵设计容量0.825m3/h，转速3500r/min，电机功率3.73kW，油泵设计出口压力0.184MPa。

润滑油系统原使用日本JOMA公司生产的JOMA#32润滑油，因为该油停产，2015年开始陆续将3台机组给水泵汽轮机润滑油的油种更换为SHELLTurboT32。

在控制联锁保护上，备用润滑油泵如果满足以下任一条件自启动：1）一台交流润滑油泵已运行5s，交流润滑油泵出口压力仍＜414kPa；2）运行泵发生电机电气故障跳闸。直流事故油泵如果满足以下任一条件自启动：1）轴承润滑油母管压力＜70kPa；2）两台主油泵都发生电机电气故障跳闸。

2?原因分析

结合历次检修检查情况分析，导致润滑油系统建压慢的原因主要有以下几点：

1）润滑油泵出口建压慢，润滑油系统油箱内部深度较浅，油箱内未设计有消除气泡的滤网及挡板，结构设计较为简单，油系统的回油口与油泵吸入口距离太近，流速较快且夹带大量气泡的回油，直接进入油箱后又在短时间内流至泵吸入口处，导致回油中夹带的空气大量积聚在备用润滑油泵泵体内，造成备用油泵在启动时建压速度较慢。通过就地压力表观察，建压慢的泵建压时间在60～120s，各台泵之间存在较大差异。

2）给水泵汽轮机轴瓦间隙泄油大易造成润滑油压下降快，考虑轴瓦润滑冷却特性，没有现成的改造方案，故不考虑对轴瓦进行改造。

3）油泵出口逆止阀故障不能完全关闭或关闭不严，也会造成油泵联启后建压慢，在历次检修中均对油泵出口逆止阀解体检修，确认密封面良好。

3?解决方案

针对备用油泵建压慢问题，该公司在历次机组检修中均对给水泵汽轮机油系统进行解体检修，在排除系统局部堵塞或泄漏的前提下，采取了相应的改进措施。

1）动态调整给水泵汽轮机润滑油泵切换周期。在问题解决前，根据各台油泵实际建压情况动态调整切换周期，备用油泵建压慢情况有所好转。各台泵切换周期从7天至28天不等，有较大差异。

2）优化油箱内部结构。原给水泵汽轮机润滑油箱结构设计中，油箱回油与油泵之间虽有分隔板隔开，但因为管道布置等原因，分隔板上有大面积的孔洞，孔洞上无滤网、挡板等，油箱回油口与油泵吸入口之间近似为直通结构，会有大量夹带气泡的回油通过这些孔洞直接流至油泵吸入口。拆除油箱原挡板，安装不锈钢金属滤网，滤网目数为60目，如图2所示，既兼顾了泵运行时的流量，又可以有效消除回油中夹带的较大气泡。

3）调整油泵的吸入方式。查阅相关资料，油箱内部的气泡是不断上浮、不断破裂消失的。原给水泵汽轮机润滑油泵吸入口为直