大唐洛热5号机润滑油压低原因分析及解决方案

大唐洛热5号机润滑油压偏低原因分析及解决方案

马建

（大唐洛阳热电厂 河南省 洛阳市 471039）

The reason analyzing and solving

of DaTangLuoYang thermal-power plantNo.5 Turbine’s lower

lubricating-oil-pressure

Majian

(DaTang LuoYang Thermal power plant,LuoYang Henan province, China 471039)

Abstract：afterwards Our No.5 turbine-unit was started- up, it’s lubricating-oil-pressure is much lower than No.6 turbine-unit.Even after the overhauling in 2007,the lower lubricating-oil-pressure has’nt been changed.The AC lubricating-pump is often auto-start-up. In order to let it is well in reserve ,we marked down the set point value , So much the security of No.5 turbine-unit is reduced a lot. Thus ,to take seriously analyze the reason of No.5 Turbine Unit’s lower lubricating-oil-pressure is very important.

Key words：thermal power engineering; Luberating-Oil-pressure；analysis；formula

摘要：我厂5号机组自投产以来一直存在润滑油压较6号机偏低现象，尤其经过2007年大修后，润滑油压偏低并未好转，一度出现交流油泵频繁联启现象。为了交流油泵能良好备用，调低了交流油泵联锁定值，这样降低了机组的安全裕度，所以认真分析5号机润滑油压偏低原因具有十分重要的意义。 关键词：热能动力工程 润滑油压 分析 方案

1概述

大唐洛阳热电厂5、6号机为哈尔滨汽轮机厂生产的2×300MW抽汽凝汽式汽轮机，润滑油系统采用主油泵——射油器的供油方式。汽轮机正常运行时，主油泵由汽轮机主轴直接驱动，主油泵出口油压向汽轮机危急遮断隔膜阀提供低压安全油，并向1、2号射油器供油。其中1号射油器向主油泵入口供油，2号射油器供润滑油，以满足汽轮发电机组各轴承润滑和冷却的需要，同时该系统还作为发电机密封油的辅助供油及顶轴油泵供油系统。 下面是油系统相关设备设计参数及系统连接图： 主油泵入口油压(Mpa)

作者简介：马建 男 工程师 从事火力发电生产多年 Email:majian998877@163.com

主油泵出口油压(Mpa) 1号射油器出口油压(Mpa) 0.2±0.02 2号射油器出口油压(Mpa) 0.4±0.02 交流油泵出口油压(Mpa) 0.4 0.098±0.0196 1.96

2原因分析

我厂5号机组自投产以来一直存在润滑油压较6号机偏低现象，2005年调试过程中曾出现过烧瓦轴颈磨损，后经过轴颈刷度处理，经过2007年大修后，润滑油压偏低并未好转，一度出现交流油泵频繁联启现象。为了交流油泵能良好备用，调低了交流油泵联锁定值和保护定值，降低了机组运行的安全裕度。分析润滑油压偏低可能的原因：1、套装油系统泄漏；2、交流润滑油泵出口逆止门不严密；3、2号射油器入口滤网堵塞；4、2号射油器设计出力不足；后经小修检查未发现交流润滑油泵出口逆止门有关闭不严密现象，套装油系统通过小修时灌油找漏也未发现有内漏点，2号射油器入口滤网检查未发现有堵塞现象，所以2号射油器设计出力不足是造成润滑油压偏低的主要原因。以下是5、6号机正常运行中润滑油系统的一组数据： 润滑油主油泵入口主油泵出口润滑油压 温 5机 6机 号39 0.098 2.15 号37 油压 0.105 油压 2.16 DCS显示0.115 0.086 DCS显示0.146 0.130 2.16 0.26 2.18 0.415 1号射油器油压 2号射油器油压 入口 2.18 出口 0.27 入口 2.20 出口 0.390 备注：以上主油泵、润滑油参数为12米前箱处，射油器参数为考虑高差3米后补偿数值 从以上数据可以看出5号机主油泵入口油压较6号机偏高，5号机主油泵出口油压即射油器入口工作油压也较6号机偏高，而且也达到了厂家设计值1.96Mpa以上，表明射油器的工作油压在正常值以上。而5、6号机2号射油器在入口油压基本一致的情况下，其出口油压却相差0.025Mpa。分析原因以前先让我们来看一看射油器的工作特性[2]。

从上面特性线可以看出对于结构尺寸一定的射油器，其入口压力升高，出口压力也升高。出口流量增加，出口压力降低。根据射油器入口压力的不同，其特性线是一组上下平移的曲线。5、6号机射油器可近似看作结构尺寸一致。再回过头来看一下上表中5、6号机射油器参数可以看出，5、6号机1号射油器符合上面特性线特征，即5号机1号射油器入口油压偏高，其出口油压也偏高。而5号机2号射油器入口油压略大于6号机，其出口油压也应略高于6号机，事实却相反5号机2号射油器比6号机2号射油器出口油压却偏低0.025Mpa。在系统循环油量基本相同的情况下，这种现象可以解释为5、6号机2号射油器出力不同，供油量不同引起的。对于厂家统一设计供货的套装油管道，管道安装引起的管道特性差别是可以忽略不计的，因此5、6号机2号射油器供油出力不同是造成润滑油压不同的主要原因。下面是另外一组数据比较： 前箱润滑油压润滑油压低保润滑油温℃ 就地表（Mpa） 护试验台油压变送器（Mpa） 0.096 0.120 37 37 5号机连续盘交流油泵出口0.125 车状态 0.396 6号机连续盘交流油泵出口0.133 车状态 0.40 从上面的数据可以看出5号机连续盘车状态下交流油泵出口油压是低于6号机的，这时的5号机前箱处的润滑油压较6号机也是偏低的。这就说明5号机在连续盘车状态下5号机润滑油系统的用户用油量也较6号机稍大，使5号机交流油泵出口油压也略低于6号机。由于5号机2号射油器的实际出力超出了其工作点出力。使5号机2号射油器工作点偏离了设计值，朝着流量增加，压力降低的方向偏移。研究发现当射油器出口流量增加到一定值时，其出口压力会出现陡降，这时的流量称之为临界流量或气蚀流量。由于5号机2号射油器出口流量离临界流量很近，造成其出口压力偏低并波动。 如下图

在5号机运行中，虽然2号射油器工作点还未偏移至临界流量区域，但至少已比较接近此区域，发生气蚀的概率大大增加，这一点可以从正常运行中其润滑油连锁保护试验台处压力表的指示小幅度波动看到，而6号机同点压力表指示非常稳定，几乎看不出波动。另外通过小修解体5号机2号射油器检查发现射油器喉部汽蚀非常严重，如下图为2号射油器喉部的照片：

3 解决方案

由于2号射油器出力不能满足系统运行需要，出口流量接近临界气蚀流量，喉部由轻微气蚀发展为严重气蚀，造成2号射油器喉部表面产生气蚀冲击蚀点，慢慢积累造成喉部光洁度下降，流场发生改变，稳定性破坏，出力逐步降低，直至造成交流润滑油泵频繁联启。原因分析清楚了，要提高5号机润滑油母管油压只有改造增加5号机2号射油器出力。通过小修机会，将5号机2号射油器喉部汽蚀部分进行了车削处理，另外根据厂家提供尺寸重新加工了一个不锈钢喉部衬套镶嵌在射油器喉部，这样恢复了2号射油器的内部稳定流场，2号射油器出力有所恢复，润滑油压由0.085MPa提高到0.095MPa，基本能满足运行需要，后来在大修过程中更换了5号机2号射油器，射油器的出力并未有明显的增加，5号机润滑油压较6号机润滑油压0.135MPa仍然偏低很多,而且射油器的出力仍然接近临界流量，发生汽蚀的可能性并未得到彻底解决，所以5号机2号射油器的运行还应加以关注，应该利用大小修的机会定期检查，发现问题及时处理。

参考文献：

[1] 马仁库《射油器原理》（电力部液压控制质量检验测试中心）

[2] 闰国军、王德伟、于达仁《射油器数学模型的建立及仿真》(哈尔滨工业大学能源学院、

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司)

[3] 巨春影、蒙俊斌《射油器全三维数值理论设计》（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司）

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