汽轮机油系统故障及对策.docx
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汽轮机油系统故障及对策
汽轮机油系统故障及对策
宣电公司汽轮机润滑油系统故障原因分析及处理对策
李昌松
（国电宣威发电有限责任公司，云南宣威655400）
摘要:
国电宣威发电有限责任公司7、8号机组投产运行四年来，曾多次发生油系统故障，本文对发生故障的现象及原因，进行了详细深入的分析，抓住故障发生的本质，提出相应的处理对策，从而保证了设备的安全稳定运行。
关键词：
油系统故障润滑油油质不合格危急遮断器滑阀检修工艺
0前言
国电宣威发电有限责任公司7、8号机组为东方汽轮机厂引进和吸收国内外先进技术设计生产的N300—16.7/537/537—6型、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、高中压合缸、低压缸双流程的凝汽式汽轮机，8号机于2000年12月投产发电，7号机于2001年10月投产发电，在调试和生产过程中曾多次发生油系统故障。
而油系统是汽轮机的重要组成部分，汽轮机油系统主要是向机组各轴承提供足够的润滑油和向调节保安系统提供一次安全油，在机组盘车时还向盘车装置和顶轴装置供油。
油系统工作状况直接影响到机组的安全经济运行。
因汽轮机油系统导致机组故障、设备损坏的事故时有发生，特别是在调试阶段，此类事故更易发生。
下面就宣威公司在调试及生产阶段发生的汽轮机油系统故障现象及原因进行分析。
1故障现象及原因
1.1润滑油油质不合格故障
＃8机组自2000年12月投产以来，油中的水份含量大，破乳化时间超标，引起危急遮断器滑阀上部的环形研磨面锈蚀，使环形研磨面不能紧贴于危急遮断器上盖的下端面上，从而在环形研磨面和危急遮断器上盖的下端面之间形成间隙，在机组启动挂闸成功后，保安油又会进入危急遮断器滑阀上腔室，在油压的作用下，使危急遮断器滑阀掉闸，导致机组遮断进汽停机。
油系统中的水份含量大，经分析为轴封漏汽进入油系统，主要有两方面的原因。
1.1.1汽封供汽调整不当
在基建调试阶段，轴封供汽系统自动不能正常调试投入，轴封母管压力维持过高，远高于厂家的规定值，轴封漏汽较大，从而使汽轮机油系统进水，后来经公司技术人员的调整试验，将轴封母管压力降至35～45kpa（表压），并投入自动运行。
当汽轮机负荷发生变化时，及时调整轴封维持其母管压力。
减少了轴封漏汽，汽轮机油系统进水现象有所改善。
1.1.2轴封加热器水位影响轴封漏汽
宣威公司的轴封加热器在运行中经常会出现高水位甚至满水，特别是在机组启动阶段，此类现象经常发生，轴封加热器水位高时，其汽侧负压降低，抽吸作用变差，从而导致轴封漏汽进入轴封加热器的漏汽量减少，
轴封漏汽外漏增大，使汽轮机油系统进水。
经过调整各轴封漏汽回汽门开度，部分开启轴封加热器凝结水旁路门，减少进入轴封加热器的凝结水量，水位高的现象仍未得到解决。
最后在轴封加热器汽侧增加了一路疏水管至凝汽器，加大了疏水流量，正常运行或机组启动过程中，根据轴封加热器的水位情况，调整两路疏水门的开度，增设轴封加热器就地水位计以加强其水位的监视，从而有效控制了轴封加热器的水位，保证了没有蒸汽由轴封处漏出。
1.2设备质量问题造成故障
#8机调试过程中顶轴油系统压力表管和顶轴油泵出口管道频繁发生泄漏，2000年11月9日#8机组正处在极热态启动过程中，顶轴油系统压力表管有两根同时泄漏，大量润滑油喷至热工电源盘和汽机主蒸汽管道疏水电动门上，直至流到零米再热蒸汽管附近的竹排，从而引起汽机车间着火，所幸的是热工电源盘没有发生火灾。
其原因是厂家生产的压力表管质量不合格，强度未达到设计标准的表管引起漏油。
经全面更换压力表管，并在#8机组进行扩大性小修时，将顶轴油泵移至零米（原来安装在6.3米平台）后，再也没有发生过由于顶轴油系统泄漏引起的故障。
1.3施工过程中未严格按安装工艺造成故障
宣威公司#8机投产运行一段时间后，主油泵出口油压逐渐由1.96MPa降至1.89MPa，润滑油压力由0.098MPa降至0.07MPa。
最后不得不启动高压启动油泵和交流润滑油运行，才保证了油系统压力在规定范围之内。
#8机组进行扩大性小修时，将主油箱内的油放完后，检查发现润滑油管路上有一个堵头螺丝未安装。
同样的现象在#7机组运行中重复出现，不同的是润滑油管路堵板螺丝松动导致润滑油漏入主油箱内，引起油压降低。
另外，在#8机组进行扩大性小修时，揭瓦检查发现五、六号轴承处轴颈和轴瓦均有不同程度损伤，特别是在六号轴瓦处其轴颈被拉伤较严重，深度有两毫米，后来经过堆焊处理。
其原因是在机组安装结束后进行大油量循环时，其冲洗时间不足，未将焊渣及硬质颗粒清洗干净。
2对策和措施
2.1严把设备质量关确保设备安全运行
良好的设备质量是安全经济运行的基础，没有质量的保证无法谈及安全运行。
因此，一方面需要设备制造厂在加强内部管理的前提下，不断提高生产工艺水平，严把设备质量关，杜绝不合格的产品投入生产运行；另一方面，在设备制造期间应派人到厂监造，确保质量符合要求。
2.2提高工艺水平加强过程监理
精良的安装工艺是设备安全运行的保证。
设备安装前必须在现场解体检查并清理，油管道还要进行化学清洗；设
备安装过程中必须严格执行工艺标准，决不能偷工减料、图省事，安装结束后须彻底清理设备及系统内部，避免残留杂物。
必须加强安装阶段的监理工作，坚持多级验收检查制度，保证安装质量。
2.3完善技术措施加强油务监督
机组新投产或大、小修后，油系统正式投运前必须要有完善的切实可行的技术措施进行油循环冲洗和过滤，以使油质达到规程标准，符合设备运行要求。
机组运行中应加强对油质的监督，我公司每周一次对主机润滑油取样进行油质分析，若发现油质不合格，立即投运油处理机进行滤油处理，若经滤油处理后油质仍不合格，应进行换油，确保润滑油油质在可控范围内。
2.4严格执行检修工艺
汽轮机油系统是非常重要的系统，供油管路一旦发生堵塞和泄漏，不仅使整台个机组被迫停运，还可能导致汽轮机发生重大损坏，而油系发生渗油时，对电厂的安全、文明生产危害极大。
因此，油系统设备的检修在整台机组检修工作中是极其重要的一部分。
我公司#7、8机组扩大性小修时，制定了详细的油系统检修作业指导书，在机组停运前对易发生泄漏的法兰、阀门、接头进行重点检查，并做好记录。
检修中拆下的部件，严格按顺序编号，复测部件尺寸，在装复时，仔细复查并按顺序装复，经过严格履行检修工艺后，汽机油系统再未发生泄漏。
2.5加强油系统的运行维护
2.5.1保证油箱排油烟风机的正常运行。
如排油烟风机不能正常运行，将会使水蒸气在油箱中凝结，大量的气体和水蒸气积在油箱内产生正压，会影响轴承回油，易使油箱油中积水；若主油箱负压过大，会将轴封漏汽抽吸入油系统，使油质劣化。
2.5.2定期对主油箱进行放水。
在机组加减负荷过程中，若轴封调整不及时，轴封漏汽会进入润滑油中，因此要定期对主油箱进行放水。
2.5.3加强油系统的巡回检查，发现油系统有泄漏情况时，及时进行处理，防止故障扩大。
3结论
油系统故障会危及汽轮机的安全运行，为将油系统故障降低至最小程度，必须抓好设备质量管理，特别是设备的制造、安装、检修质量；强化运行管理工作，加强油质监督，疏忽了其中的任一环节都有可能造成事故的发生，给企业带来巨大的经济损失。
华能上海石洞口二厂2×600MW汽轮机发电机组有瑞士ABB公司生产制造，汽轮机型式为单轴、四缸四排汽、一次再热、反动凝汽式超临界机组。
1轴封汽的汽源
华能上海石洞口二厂轴封蒸汽系统由三路汽源：
启动时由辅助蒸汽供汽；当冷再汽压力大于16kg/cm2时，由辅助蒸汽切换至锅炉冷再汽；而正常运
行时靠高、中压主汽门和调门等门杆漏汽供汽。
2轴封蒸汽系统主要由以下几个特点：
（1）采用将高压缸近机头端参数较高的漏汽和门杆漏汽作为正常运行时轴封汽汽源。
（2）给水泵汽轮机轴封进、出汽管上装有隔绝门，易于与主机隔离。
（3）轴封蒸汽冷却器的疏水采用带液位开关的疏水控制阀，既有利于水封，又可顺利将疏水送至凝汽器。
（4）轴封蒸汽系统中设有轴封蒸汽压力调节器和泄压阀，来保证轴封蒸汽母管压力为0.003MPa。
为了防止低压轴封及小汽机的轴封蒸汽温度过高，设置了轴封蒸汽温度控制器，能保证蒸汽温度维持在150℃。
3轴封汽系统运行中存在的问题。
在长期机组运行过程中，轴封汽系统在控制运行参数中确实存在着一些问题，主要表现在压力和温度控制器失灵，造成轴封汽压力和温度偏离正常控制值，集中表现为轴封汽压力和温度过低。
3.1轴封汽温度过低造成的影响：
由于轴封蒸汽直接与汽轮机大轴接触，它的温度直接影响大轴的伸缩。
汽机在稳定运行和热态启动时，相应转子的温度很高，如果轴封蒸汽温度过低，大量的低温蒸汽通过轴封吸入汽缸，它不仅将在转子上引起较大的热应力，而且造成前段轴封大轴的急剧冷却收缩，当收缩量过大时，将有可能导致前机节动静部分的摩擦，而这种局部段大轴收缩所造成的相对位移的变化，潜在的危害是巨大的。
所以我们在轴封汽供汽时，必须进行充分的暖管疏水，确保轴封蒸汽温度与金属温度相配备，并有一定的过热度。
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3.2轴封汽压力过低造成的影响：
轴封汽压力低对低压缸影响比较大，将会造成外界空气漏入低压缸，不但会使汽轮机真空下降，同时还会因冷空气冷却轴颈使转子收缩造成负差胀。
真空变化对汽轮机的安全与经济性都有较大的影响。
具体表现为：
排汽压力升高，汽轮机的可用热降减少，汽轮机效率将降低，严重时将影响到机组负荷。
排汽缸及轴承座等部件受热膨胀，可能引起中心变化，使汽轮机产生振动。
排汽温度过高时，可能引起凝器汽钛管的胀口松弛，破坏了凝汽器的严密性。
有可能会引起轴向推力的变化。
真空下降，将使排汽的容积流量减少，对末几级叶片的工作环境不利。
当排汽的容积流量减少时，蒸汽在末级就要产生脱流及旋涡，同时还会在叶片的某一部分产生较大的激振力，它的频率与叶片的固有频率不成正数倍，即不是与叶片发生共振，而是属于自激振动，即叶片的颤振。
这种颤振的频率低、振幅大，极易损坏叶片，造成事故。
4轴封汽调
节特点和存在问题
华能上海石洞口二厂轴封汽系统在机组启动阶段由辅汽母管供汽，再由压力调节器和温度调节器来维持正常压力和温度；当冷再汽压力大于16kg/cm时切换至冷再汽源；当机组正常运行时，轴封汽的压力调整门关死，高、中压主汽门、调门的门杆漏汽作为轴封汽的汽源，靠轴封汽母管的泄压阀控制轴封汽母管的压力，减温水调整门稳定轴封汽的温度。
由于我厂轴封系统上的三个阀门均采用基地式调节装置，具有投资少，结构简单的优点，但是它的缺点非常突出，即调节不稳定。
虽然我厂对调节装置进行过改造，但效果不明显。
经常表现为：
泄压阀全开，造成轴封汽母管压力，影响汽机真空。
在轴封汽源进行切换时，进汽压力调整门与泄压阀之间配合不默契，造成轴封汽压力大幅度波动。
轴封汽进汽压力调整门开度较小时，调节性能较差
减温水调门全开，造成轴封蒸汽温度过低。
5 轴封汽调节系统的改造设想
对为了提高轴封蒸汽参数的稳定性，有必要对轴封蒸汽的调节系统进行改造，而且我们已对加热器正常疏水调节装置进行了成功的改造，即由原来基地式调节，更改为由N90控制，取得了十分理想的效果，加热器水位调节稳定可靠。
故我们建议轴封蒸汽的三个调节门：
压力调整门、减稳水调节门、泄压阀均更改成由N90来控制。
这样至少会带来以下2个好处：
提高了轴封汽系统各参数的稳定性，来更好地满足机组安全经济运行。
加强了反事故处理的能力，即如果控制系统发生故障，我们可以通过CRT立即手动采取措施，调节轴封蒸汽的各个参数，迅速及时使轴封蒸汽的各个参数恢复正常值，确保机组正常运行。
2004年5月18日，#1号机小修以后第二天轴封汽减温水调门发生故障，调门全开，轴封汽温度跌至105℃，应该说是相当危险了。
后经手动调节减温水隔绝门来维持轴封蒸汽温度，至今仍未解决。
特别是在负荷变化比较大的情况下，轴封蒸汽压力变化较大，对轴封蒸汽的减温器的调节影响也大，故在此缺陷未彻底解决以前，我们必须加强对轴封蒸汽系统的监视，做好事故预想，保持轴封蒸汽参数的稳定，确保机组的安全、稳定运行。
6结语
由于汽机轴封汽系统运行是否稳定，直接关系到汽轮机是否能够安全可靠运行。
当设备反复发生故障时，我们有必要引起足够的重视。
一方面在运行中加强监控，及时发现异常情况，并采取有效措施，防止事故的扩大。
另一方面，对长期存在设备缺陷，而且反复发生的，得不到有效解决的，就必须进行更
改，以确保设备正常运行。
宣电公司汽轮机润滑油系统故障原因分析及处理对策
李昌松
（国电宣威发电有限责任公司，云南宣威655400）
摘要:
国电宣威发电有限责任公司7、8号机组投产运行四年来，曾多次发生油系统故障，本文对发生故障的现象及原因，进行了详细深入的分析，抓住故障发生的本质，提出相应的处理对策，从而保证了设备的安全稳定运行。
关键词：
油系统故障润滑油油质不合格危急遮断器滑阀检修工艺
0前言
国电宣威发电有限责任公司7、8号机组为东方汽轮机厂引进和吸收国内外先进技术设计生产的N300—16.7/537/537—6型、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、高中压合缸、低压缸双流程的凝汽式汽轮机，8号机于2000年12月投产发电，7号机于2001年10月投产发电，在调试和生产过程中曾多次发生油系统故障。
而油系统是汽轮机的重要组成部分，汽轮机油系统主要是向机组各轴承提供足够的润滑油和向调节保安系统提供一次安全油，在机组盘车时还向盘车装置和顶轴装置供油。
油系统工作状况直接影响到机组的安全经济运行。
因汽轮机油系统导致机组故障、设备损坏的事故时有发生，特别是在调试阶段，此类事故更易发生。
下面就宣威公司在调试及生产阶段发生的汽轮机油系统故障现象及原因进行分析。
1故障现象及原因
1.1润滑油油质不合格故障
＃8机组自2000年12月投产以来，油中的水份含量大，破乳化时间超标，引起危急遮断器滑阀上部的环形研磨面锈蚀，使环形研磨面不能紧贴于危急遮断器上盖的下端面上，从而在环形研磨面和危急遮断器上盖的下端面之间形成间隙，在机组启动挂闸成功后，保安油又会进入危急遮断器滑阀上腔室，在油压的作用下，使危急遮断器滑阀掉闸，导致机组遮断进汽停机。
油系统中的水份含量大，经分析为轴封漏汽进入油系统，主要有两方面的原因。
1.1.1汽封供汽调整不当
在基建调试阶段，轴封供汽系统自动不能正常调试投入，轴封母管压力维持过高，远高于厂家的规定值，轴封漏汽较大，从而使汽轮机油系统进水，后来经公司技术人员的调整试验，将轴封母管压力降至35～45kpa（表压），并投入自动运行。
当汽轮机负荷发生变化时，及时调整轴封维持其母管压力。
减少了轴封漏汽，汽轮机油系统进水现象有所改善。
1.1.2轴封加热器水位影响轴封漏汽
宣威公司的轴封加热器在运行中经常会出现高水位甚至满水，特别是在机组启动阶段，此类现象经常发生，轴封加热器水位高时，其汽侧负压降低，抽吸作用变差，从而导致轴封
漏汽进入轴封加热器的漏汽量减少，轴封漏汽外漏增大，使汽轮机油系统进水。
经过调整各轴封漏汽回汽门开度，部分开启轴封加热器凝结水旁路门，减少进入轴封加热器的凝结水量，水位高的现象仍未得到解决。
最后在轴封加热器汽侧增加了一路疏水管至凝汽器，加大了疏水流量，正常运行或机组启动过程中，根据轴封加热器的水位情况，调整两路疏水门的开度，增设轴封加热器就地水位计以加强其水位的监视，从而有效控制了轴封加热器的水位，保证了没有蒸汽由轴封处漏出。
1.2设备质量问题造成故障
#8机调试过程中顶轴油系统压力表管和顶轴油泵出口管道频繁发生泄漏，2000年11月9日#8机组正处在极热态启动过程中，顶轴油系统压力表管有两根同时泄漏，大量润滑油喷至热工电源盘和汽机主蒸汽管道疏水电动门上，直至流到零米再热蒸汽管附近的竹排，从而引起汽机车间着火，所幸的是热工电源盘没有发生火灾。
其原因是厂家生产的压力表管质量不合格，强度未达到设计标准的表管引起漏油。
经全面更换压力表管，并在#8机组进行扩大性小修时，将顶轴油泵移至零米（原来安装在6.3米平台）后，再也没有发生过由于顶轴油系统泄漏引起的故障。
1.3施工过程中未严格按安装工艺造成故障
宣威公司#8机投产运行一段时间后，主油泵出口油压逐渐由1.96MPa降至1.89MPa，润滑油压力由0.098MPa降至0.07MPa。
最后不得不启动高压启动油泵和交流润滑油运行，才保证了油系统压力在规定范围之内。
#8机组进行扩大性小修时，将主油箱内的油放完后，检查发现润滑油管路上有一个堵头螺丝未安装。
同样的现象在#7机组运行中重复出现，不同的是润滑油管路堵板螺丝松动导致润滑油漏入主油箱内，引起油压降低。
另外，在#8机组进行扩大性小修时，揭瓦检查发现五、六号轴承处轴颈和轴瓦均有不同程度损伤，特别是在六号轴瓦处其轴颈被拉伤较严重，深度有两毫米，后来经过堆焊处理。
其原因是在机组安装结束后进行大油量循环时，其冲洗时间不足，未将焊渣及硬质颗粒清洗干净。
2对策和措施
2.1严把设备质量关确保设备安全运行
良好的设备质量是安全经济运行的基础，没有质量的保证无法谈及安全运行。
因此，一方面需要设备制造厂在加强内部管理的前提下，不断提高生产工艺水平，严把设备质量关，杜绝不合格的产品投入生产运行；另一方面，在设备制造期间应派人到厂监造，确保质量符合要求。
2.2提高工艺水平加强过程监理
精良的安装工艺是设备安全运行的保证。
设备安装前必须在现场解体检查并
清理，油管道还要进行化学清洗；设备安装过程中必须严格执行工艺标准，决不能偷工减料、图省事，安装结束后须彻底清理设备及系统内部，避免残留杂物。
必须加强安装阶段的监理工作，坚持多级验收检查制度，保证安装质量。
2.3完善技术措施加强油务监督
机组新投产或大、小修后，油系统正式投运前必须要有完善的切实可行的技术措施进行油循环冲洗和过滤，以使油质达到规程标准，符合设备运行要求。
机组运行中应加强对油质的监督，我公司每周一次对主机润滑油取样进行油质分析，若发现油质不合格，立即投运油处理机进行滤油处理，若经滤油处理后油质仍不合格，应进行换油，确保润滑油油质在可控范围内。
2.4严格执行检修工艺
汽轮机油系统是非常重要的系统，供油管路一旦发生堵塞和泄漏，不仅使整台个机组被迫停运，还可能导致汽轮机发生重大损坏，而油系发生渗油时，对电厂的安全、文明生产危害极大。
因此，油系统设备的检修在整台机组检修工作中是极其重要的一部分。
我公司#7、8机组扩大性小修时，制定了详细的油系统检修作业指导书，在机组停运前对易发生泄漏的法兰、阀门、接头进行重点检查，并做好记录。
检修中拆下的部件，严格按顺序编号，复测部件尺寸，在装复时，仔细复查并按顺序装复，经过严格履行检修工艺后，汽机油系统再未发生泄漏。
2.5加强油系统的运行维护
2.5.1保证油箱排油烟风机的正常运行。
如排油烟风机不能正常运行，将会使水蒸气在油箱中凝结，大量的气体和水蒸气积在油箱内产生正压，会影响轴承回油，易使油箱油中积水；若主油箱负压过大，会将轴封漏汽抽吸入油系统，使油质劣化。
2.5.2定期对主油箱进行放水。
在机组加减负荷过程中，若轴封调整不及时，轴封漏汽会进入润滑油中，因此要定期对主油箱进行放水。
2.5.3加强油系统的巡回检查，发现油系统有泄漏情况时，及时进行处理，防止故障扩大。
3结论
油系统故障会危及汽轮机的安全运行，为将油系统故障降低至最小程度，必须抓好设备质量管理，特别是设备的制造、安装、检修质量；强化运行管理工作，加强油质监督，疏忽了其中的任一环节都有可能造成事故的发生，给企业带来巨大的经济损失。
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