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汽轮机润滑油系统故障原因分析及处理
2013-07-25 11:58:35    ''  浏览次数:

摘要:

包锋 马烨 余华龙

摘要汽轮机润滑油系统的作用是给汽轮发电机的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑,为发电机氢密封系统供油,以及为操纵机械超速脱扣装置供油。润滑油系统由汽 轮机主轴驱动的主油泵,冷油器、顶轴油装置、盘车装置、排烟系统、油箱、交流润滑油泵、油位指示器、油位开关以及各种控制装置和连接管道、阀门、逆止阀、各种监测仪表等构成。汽轮机润滑油系统故障,处理不及时或不正确,都有可能造成汽轮发电机组的严重损坏。

汽轮机油系统故障可分为油位不变,油压降低;油压油位同时下降;油压正常,油位下降;主油箱油位上升;油温异常和油系统火灾等几种情况。

关键词汽轮机;油系统;火灾 

1. 油压降低而油位不变

汽轮机润滑油系统的作用是润滑轴承和减少轴承的摩擦损失,并且带走因摩擦产生的热量和由转子传过来的热量,保证其正常工作,而低油压就起不到润滑和冷却的作用,更有可能造成轴瓦烧毁,汽轮机运行中应保证正常的润滑油压。

1.1润滑油压下降,主油箱油位不变现象

1.1.1. CRT画面及就地仪表显示润滑油压下降,主油箱油位不变。

1.1.2. 轴承温度及回油温度升高。

1.1.3. 交流润滑油泵可能联启。

1.1.4. 润滑油滤网差压大报警。

1.2. 润滑油压低,油位不变原因及其处理。

1.2.1. 汽轮机主油泵或油涡轮泵工作失常。确认主油泵或油涡轮泵工作失常,应启动TOP、MSP,主油泵或油涡轮泵工作严重失常,应故障停机。

1.2.2. 润滑油供油管路漏泄或油箱内、轴承室内的压力油管漏油(如供油管焊孔漏油,顶轴油管有焊孔或砂眼)。应设法堵漏并联系检修处理,严密监视主油箱油位,必要时应进行补油。若漏油不严重,油压可维持在80KPa以上,则维持运行,停机后处理;若油压迅速下降至70KPa,则汽机保护动作,紧急停机。

1.2.3. TOP、EOP出口逆止门不严。确认TOP、EOP出口逆止门不严,立即汇报有关部门,联系检修处理。

1.2.4. 润滑油滤网堵塞,若润滑油滤网差压大报警,则及时切换滤网,联系检修清理。

1.2.5. 润滑油冷却器脏污,切换润滑油冷油器运行,联系检修清理。

1.2.6. 安全阀误动或者溢流阀整定值不对,应将其调整至正常值。

1.2.7. 润滑油压降低时,应注意密封油真空箱油位。

1.2.8.当润滑油压降0.105MPa,EOP应自启动,若润滑油压继续降至0.07MPa,应紧急停机。

1.2.9.润滑油压下降时,应立即检查各轴承金属及回油温度,回油窗的油流情况。轴承温度升高,若达到紧停规定值,则紧急停机。发现轴承断油应紧急停机。

1.2.10.如果泄漏严重,转子静止后,停运事故油泵,不进行连续盘车,维持顶轴油系统运行,定期手动盘车,防止大轴热弯曲。

2. 油系统火灾

汽轮机油系统着火,通常是瞬间引发,火势凶猛,若不能及时切断油源,火势将迅速蔓延扩大,以至毁掉设备和厂房,有时还通过电缆蔓延到其它车间,给国家财产和人身安全造成极其严重的后果。

2.1. 油系统着火现象。

2.1.1. 相关消防警报动作。

2.1.2. 电气设备着火时相关参数异常变化。

2.1.3. 就地可看到火情、浓烟。

2.2. 油系统着火原因。

2.2.1. 油系统泄漏,遇到着火源。

2.2.2. 高温部件保温不善。

2.2.3. 检修后残余火种未清理。

2.2.4. 电气设备温度超限。

2.2.5. 机械部分碰撞及摩擦产生火花。

2.3. 油系统着火处理。

2.3.1.值班人员一旦发现火灾,应立即采取相应措施,火势不威胁机组安全运行时,做好防止火势蔓延的措施,进行火灾扑救,同时加强运行监视,做好停机准备,如火灾严重,无法扑灭时应立即发出“119”火警警报通知消防队,并汇报有关领导,积极采取相应的处理。

2.3.2. 值班人员应严守工作岗位,加强对机组情况的监视,保证非故障设备的正常运行,在消防队未来之前,应注意不使火势蔓延至非故障设备及电气设备电缆处。

2.3.3. 电气设备着火时,应立即断开该设备电源,然后再进行灭火对可能带电的设备以及发电机、电动机等,应使用干式灭火器、二氧化碳灭火器或1211灭火器灭火。严禁用水和泡沫灭火器灭火。

2.3.4. 油系统着火可使用干式灭火器、二氧化碳灭火器或泡沫灭火器灭火,严禁用水和沙子(地面上可用水和沙子)灭火。

2.3.5. 如漏油至高温管道或部件引起火灾,应用干粉灭火器和泡沫灭火器,严禁用水灭火。

2.3.6. 如火势蔓延,无法消除,威胁到机组安全运行时应破坏真空紧急停机。  

2.3.7. 根据情况(如主油箱着火),开启主油箱事故放油门放油,转子未静止之前,应维持主油箱的最低油位,并进行发电机的排氢工作,联系电气、热工切除火区设备电源。

2.3.8. 停机后若无法投入自动盘车,则应进行手动盘车。

3. 汽轮机润滑油温度高   

汽轮机润滑油温过高,油黏度就会降低,黏度过低会使油膜破坏,起不到润滑冷却作用,导致轴瓦温度升高,轴振动也可能会增大。润滑油温过高,润滑油对轴承 的吸热量减少,会造成轴瓦温度升高。另外润滑油温过高,油黏度降低,黏度的改变影响轴颈在轴承中的位置,各个轴承振动有可能增大。

3.1. 润滑油温度高现象。

3.1.1. CRT画面及就地润滑油回油表指示温度高于正常值。

3.1.2. 汽轮机各轴承温度高或报警。

3.2. 汽轮机润滑油温度高原因及处理。

3.2.1. 冷油器冷却水量少或冷却水温高。检查开启冷油器冷却水进、出口门,应设法增加冷却水量及降低冷却水温。冷油器内积有空气,进行冷油器水侧排空。大机冷油器脏污,切换至备用冷油器运行,并将脏污冷油器隔离清扫。

3.2.2. 润滑油水侧油温调节阀故障。检查确认润滑油水侧油温调节阀故障失灵应切换到手动调节或用调整阀门旁路调整并联系维护处理。

3.2.3. 主油箱加热器误启动,停止主油箱加热器运行,联系热控人员检查处理。

3.2.4. 若是由于机组振动大,轴承工作异常,轴封漏汽大等导致油温升高,针对不同原因进行相应处理。

3.2.5. 若回油温度、轴承温度达到规定停机值,保护应动作,如保护拒动手动打闸紧急停。

4. 主油箱油位下降

主油箱的油位低就有可能造成汽轮机断油烧瓦,发现油位低要及时查找原因并予以消除。

4.1. 润滑油压不变,主油箱油位下降现象。

4.1.1. 就地仪表和CRT显示润滑油压不变,主油箱油位下降。

4.1.2. CRT上主油箱油位低报警发。

4.2. 主油箱油位下降原因及处理。

4.2.1. 主油箱放油门、取样门误开,检查是否误开,如果是立即关闭主油箱放油门、取样门。

4.2.2. 回油管道、油净化器、轴承油挡漏油,检查确认回油管、油净化器、轴承油挡是否漏油,如是应立即隔离漏点,并做好防火措施。

4.2.3. 油净化器运行中、分离油箱或集油箱排污门误开,确认后立即关闭排污门,如果是油净化器装置故障跑油,立即将油净化器装置退出运行。

4.2.4. 密封油系统漏油,检查密封油系统是否漏油并联系处理。重点检查密封瓦、密封油箱及发电机等设备。

4.2.5. 密封油压力过高,发电机进油。将密封油压调至正常,并将发电机内积油放净。

4.2.6. 开启储油箱至主油箱的补油阀或启动补油泵进行主油箱补油,维持油位正常。若漏油严重,经补油无法维持油位或漏油可能引起火灾时,停机处理。

4.3. 润滑油压、主油箱油位同时下降现象。

4.3.1. CRT画面及就地仪表显示润滑油压下降,主油箱油位下降。

4.3.2. CRT画面上主油箱油位低报警可能发。

4.3.3. 如油压降低到整定值交流润滑油泵联启。

4.4. 润滑油压、主油箱油位同时下降原因及处理。

4.4.1. 压 力管路漏油,立即检查并关严压力管道上放油门、取样门、冷油器放油门、滤网放油门。若为压力管道破裂,立即将漏油点隔离;若油压可维持,且漏油无火灾危险,可继续运行,同时向主油箱补油维持油位,并通知维护处理。若压力管道破裂无法隔离或漏油可能引起火灾,或经补油仍无法维持主油箱油位,则紧急停运机组。

4.4.2. 冷油器检修后投运时未注油或冷油器切换时未注油。若为以上两种情况时,应停止投运,充分注油后再将其投入,严格执行两票制度。

4.4.3. 运行冷油器或滤网放油门误开。立即关闭运行冷油器或滤网放油门误开,同时向主油箱补油至正常油位。若处理过程中发生火灾,按油系统着火处理。

4.4.4. 若处理过程中油压降至保护值以下,保护应动作,机组紧急停机,如拒动手动打闸紧急停机。

5. 主油箱油位升高

在正常情况下,主油箱油位不可能升高,如果主油箱油位不正常升高,应查明原因并予以消除。

5.1. 主油箱油位升高现象。

5.1.1. CRT画面及就地仪表显示主油箱油位升高。

5.1.2. CRT主油箱油位高报警发。

5.2. 主油箱油位升高原因及处理。

5.2.1. 主机润滑油冷油器泄漏,确认为主机润滑油冷油器泄漏时,切换冷油器运行并联系维护及时处理。

5.2.2. 油温升高,确认是油温高导致主油箱油位升高应及时检查冷却系统按油温高处理。

5.2.3. 油质变差或回油不畅,导致泡沫增多。若为油质变差,加强油质监督,保证油净化器正常投入进行虑油,必要时进行换油;若为回油不畅,则检查排烟风机运行情况,提高油箱的负压。

5.2.4. 轴封母管压力高或轴加真空低,使油中进水。调整轴封压力在正常范围内,检查轴加风机运行情况,适当调整轴加负压。

5.2.5. 润滑油输送泵运行,主油箱补油门未关或未关严。确认后立即作相应处理。

6. 润滑油品质不合格

在生产现场中由于各种原因导致油中的水份含量大,乳化时间超标,油清洁度下降,进而可能出现转子轴颈磨伤,轴瓦及密封瓦钨金磨损,调节部套卡涩等。

6.1. 润滑油油质不合格的主要现象。

6.1.1. 化学化验油质不合格。

6.1.2. 润滑油中带水。

6.1.3. 润滑油中机械杂质过多。

6.2. 润滑油品质不合格的原因及处理。

6.2.1. 新投机组或检修后因油系统清理不彻底致使机械杂质或水带入,应加强滤油或换油。

6.2.2. 运行中,冷油器漏泄致使油中含水量增加,此时应调整冷却水压,切换冷油器运行并通知维护处理,另外要并加强滤油。

6.2.3. 轴封供汽压力高而使油中含水量增多,此时应在不影响凝器真空的前提下,适当调低轴封供汽压力和调高轴冷负压。

6.2.4. 油系统中有过热点,油质老化,应消除过热点,加强滤油或换油。

6.2.5. 在油位低补油时,油源的油质不合格。对此加强油务管理,保证油源的油质合格。补油时确认阀门操作正确的情况下,应从净油箱将合格的润滑油向主油箱补油,或用虑油机直接补入合格的润滑油。

7. 结论

汽轮机油系统故障会危及汽轮机的安全运行,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,油务管理,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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