某300MW汽轮机A级检修后机组启动因轴承润滑油压故障停运原因分析

李永健

国能四川华蓥山发电有限公司 四川 达州635214

摘 要：通过对某300MW汽轮机A级检修后启动过程中因轴承润滑油压低，低油压保护动作汽轮机故障停机异常的判断分析，采用排除法找到故障点，避免因故障点判断错误造成的无效检修，有效缩短机组故障检修时间。为同类型机组相同故障判断处理提供参考。

关键词：汽轮机；故障点；射油器；出口压力；电流

引 言

在汽轮机转子高速旋转时，必须向轴承提供压力足够的合格润滑油，保证转子和轴承的润滑、冷却效果。当润滑油系统设备工作异常故障时，无法向轴承提供压力足够的润滑油，汽轮机轴承低油压保护动作机组故障停运，更甚者造成汽轮机断油烧瓦的恶性事故发生。

1 机组润滑油系统概况

某汽轮机型号为N300-16.7/537/537-8机组，机组油系统采用集装油箱和套装油管路技术，在油箱顶部装有一台交流润滑油泵，一台直流事故油泵及两台排烟风机。箱内装有两台射油器和一套溢油阀。本系统采用汽轮机转子直接驱动的主油泵-射油器系统，轴承用油启动初期由润滑油泵供油，当汽轮机转速达到3000r/min则由#2射油器（出口压力0.31MPa）提供，#1射油器（出口压力0.21MPa）向主油泵入口供油，而射油器的动力油也由主油泵提供。运行中油箱负压应维持在1KP范围内，油箱油温应在65℃以下。

油系统采用的工质为GB11120-89 L-TSA32汽轮机透平油，向机组各轴承提供润滑油、机组挂闸油、喷油试验用油，向盘车和顶轴装置供油，向发电机供氢密封油。

2 机组跳闸经过及润滑油系统参数

该汽轮机A级检修后，润滑油系统经油循环试验合格，低油压联动润滑油泵、直流事故油泵及轴承低油压保护传动试验正常后启动汽轮机准备做汽封磨合及汽轮机空负荷试验。汽轮机冲转方式采用在连续盘车状态下高中压缸联合冲转方式冲转，启动过程中润滑油系统由交流润滑油泵供油正常，当汽轮机转速达到3000r/min时，主油泵出口压力2.09MPa，#1射油器出口油压0.21Mpa，#2射油器出口油压0.30Mpa，润滑油系统联合油压有所升高，交流润滑油泵电流由原65A降至60A，停运交流润滑油泵，汽轮机轴承润滑油压低二值发出，汽轮机低油压保护动作，汽轮机故障停运同时直流事故油泵联动正常。

3 故障点的初步判断

经过对上述参数和现象分析，初步判断可能存在以下故障点：

1）交流润滑油泵出口逆止门卡涩不回座。

2）主油泵损坏出力不足。

3）主油泵出口逆止门卡涩或出口管道堵塞。

4）#2射油器故障。

4 故障点的查找和排除

4.1  可能故障点一：交流润滑油泵出口逆止门卡涩不回座。

高压内缸金属温度降至130℃，盘车、顶轴油泵、交流润滑油泵停运，盘车、顶轴油泵、交流润滑油泵直流润滑油泵电机停电。大机润滑油全部打至检修油箱。

交流润滑油泵出口逆止门双舌配置，其中一支逆止门关闭严密即可保证不漏油。拆除1号逆止门检查发现：出口门全开、卡涩、关闭困难。同时发现：2号逆止门关闭严密，捅开2号逆止门时大量润滑油流出，2号逆止门开关灵活，不存在卡涩现象。排除交流润滑油泵出口逆止门卡涩不回座故障点的可能性。

4.2  可能故障点二：主油泵损坏出力不足。

汽轮机转速2500r/min时，主油泵出口压力1.45MPa；汽轮机转速3000r/min时，主油泵出口压力2.09MPa。主油泵属平方转矩负载：其出口压力在一定转速范围内大致与转速的平方成正比。通过计算：主油泵3000r/min的转速平方与2500r/min的转速平方比值为1.44；3000r/min时对应的出口压力2.09MPa与2500r/min时对应的出口压力1.45MPa比值为1.44，符合平方降转速负载关系。证明主油泵工作正常，未解体主油泵检查。排除主油泵损坏出力不足故障点的可能性。

4.3  可能故障点三：主油泵出口逆止门卡涩未开启或出口管道堵塞。

拆开主油泵出口短管，向主油泵出口管道内探视，未见出口管道上安装有逆止门。排除主油泵出口逆止门卡涩未开启故障点的可能性。

射油器工作压力2.0MPa，#1射油器出口即主油泵入口油压为0.21MPa，与运行规程规定及制造商提供的说明书相符，证明主油泵出口管道无堵塞现象，未解体主油泵出口管道检查。排除主油泵出口管道堵塞故障点的可能性。

4.4  可能故障点四：#2射油器故障。对#2射油器外观检查无破损情况，各逆止门无卡涩现象。

汽轮机转速由2500r/min升速至3000r/min过程中，交流润滑油泵出口压力即联合油压由0.25MPa升高至0.3MPa。说明#2射油器有出力。

交流润滑油泵电流在汽轮机0转速时为65A，在汽轮机3000r/min转速时为60A。

查阅机组大修前最近一次启动曲线发现：交流润滑油泵电流在汽轮机3000r/min转速时为44A。说明此次事故中交流润滑油泵在汽轮机3000r/min转速时仍有较大出力，#2射油器出力不足。决定解体#2射油器检查。

经过#2射油器解体检查发现：#2射油器5支喷嘴已被纱布堵塞3支。经现场了解和检修工艺步序调查，该处出现的纱布为汽缸压汽封时产生的医用胶布背面废弃物掉入主油泵出口管，主油泵运行时冲至#2射油器喷嘴出口处。确定#2射油器喷嘴纱布堵塞是此次汽轮机轴承润滑油压低跳机事故的故障点。

5 故障点消除后的启动

将#2射油器喷嘴处纱布取出，回装正常后再次启动机组。当汽轮机转速达到3000r/min时，主油泵出口压力2.09MPa，#1射油器出口油压0.21MPa，#2射油器出口油压0.3Mpa，润滑油系统联合油压0.3Mpa，交流润滑油泵电流由原65A降至44A，#2射油器工作正常，停运交流润滑油泵后，冷油器出口油压为0.22MPa，机组运行正常。

6 结 语

通过现场查阅汽轮机润滑油系统运行历史曲线和异常现象了解，采用排除法查找到#2射油器喷嘴被异物堵塞不能正常工作的故障点，明确了检修部位，避免无效检修和设备拆卸，缩短汽轮机故障停运时间，对检修施工工艺步序和工程质量监督具有借鉴意义。