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1、210MW汽轮机组并网前油泵切换跳机故障解决张黎明 张涛 张磊 李永欣（南阳热电有限责任公司 河南 南阳 473000）摘要:介绍某火电厂汽轮机组并网前油泵切换跳机故障，最终判定是主油泵出口压力低所致，直接原因是射油器动力油入口法兰密封面泄漏，经过射油器检修，最终消除了汽轮机组并网前油泵切换跳机故障，以供参考。关键词: 并网；切换；跳机；射油器；汽轮机1概述河南省某新建电厂，2210MW供热机组，采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的C160/N210-12.75/535/535/0.325型超高压、一次中间再热、双缸、双排汽、单抽汽凝汽式汽轮机。机组配套的数字电液调节系统（DEH）液压部分采用
2、高压抗燃油装置，工作压力为140.5MPa，透平油系统保安油启动前由高压启动油泵提供，正常3000r/min运行时由主油泵提供，主油泵入口油压启动时由交流润滑油泵提供，正常3000r/min运行时由1射油器提供，润滑油系统供油启动前由交流润滑油泵提供，正常3000r/min运行时由2射油器提供，系统如下图示。1号机组于2008年01月整组启动试运行，2008年01月14日，首次冲转成功3000r/min，2008年01月15日11：47分，首次并网成功，2008年01月15日21：50分，1号机组超速试验结束，1飞锤动作转速为3347r/min，2飞锤动作转速为3342r/min。2008年0
3、1月15日21：55分，1号机组3000r/min空负荷稳定运行，进行再次并网带负荷前的油系统油泵切换工作，在停运交流润滑油泵后，即出现润滑油压低、跳机现象。当时为保证机组正常并网运行带负荷，被迫并联运转交流润滑油泵辅助供油。在并联运转交流润滑油泵辅助供油情况下，2008年01月17日，该机组首次实现额定满负荷运行。机组并网前油泵切换跳机故障，经过认真分析，得出为机组超速试验时引起油系统超压，致使射油器动力油入口法兰密封面泄漏，导致1射油器出力低乃至主油泵出口压力低，一方面导致2射油器出口供至润滑油系统油压低导致跳机，另一方面导致透平油系统保安油压低，无法保证薄膜阀正常挂闸工作，AST油压由于
4、薄膜阀掉闸打开而泄掉，导致汽门动作跳机。消除射油器泄漏缺陷后，故障得以消除。本文将对该汽轮机组并网前油泵切换时跳机故障现象、原因分析与处理进行介绍，以借鉴。2故障现象表1 机组超速试验后，并网前油泵切换情况及现象序号交流润滑油泵直流润滑油泵高压启动油泵机组运行状况主油箱内部的射油器底部吸入口处是否向上翻油切换工况1运行不运行运行3000r/min稳定运行是切换工况2运行不运行不运行3000r/min稳定运行是切换工况3不运行运行运行3000r/min稳定运行否切换工况4不运行运行不运行机组跳机否表2 故障处理前后，主油泵出、入口油压及射油器出口油压对比表序号交流润滑油泵直流润滑油泵高压启动油泵
5、主油泵油压入口/出口 MPa射油器出口油压1/#2 MPa备注切换工况1运行不运行运行0/1.820.118/0.36故障前切换工况2运行不运行不运行0/1.820.100/0.36故障前运行不运行不运行0.225/2.230.235/0.364故障后注：以上参数均采集自就地压力表，主油泵入口油压采集点在运转层，1射油器出口油压采集点在0米主油箱内部。表3 故障处理前后，各转速下主油泵出、入口及润滑油压对比表机组转速r/min主油泵入口油压 MPa主油泵出口油压 MPa润滑油压MPa备注盘车状态0.150.120.133故障前0.340.310.162故障后5000.1050.1060.13故
6、障前0.350.3250.162故障后6800.10.080.119故障前0.3150.3910.161故障后100000.060.102故障前0.2960.4510.158故障后154000.350.112故障前0.1970.790.143故障后200000.640.117故障前0.131.010.140故障后220000.780.12故障前0.11.180.139故障后230000.850.121故障前0.1051.280.139故障后273001.230.122故障前0.1751.860.141故障后295001.80.139故障前0.2082.180.159故障后300001.820.
7、139故障前0.2252.230.159故障后注：以上参数均采集自就地压力表，采集点在运转层。3原因分析机组超速试验后3000r/min空负荷运行，并网前油泵切换跳机后，显示润滑油压低开关动作发信号跳机，为何会出现此现象呢？并网前油泵切换过程中，高压启动油泵先停运后，交流润滑油泵未停前，主油泵出口压力指示正常，为何会存在切换停运交流润滑油泵后润滑油压降低现象呢，是否误发信号？通过表1所示各油泵切换工况试验，排除了润滑油压低开关动作误发信号跳机的可能。如表1中油泵切换工况4，直流润滑油泵并联运行能保证润滑油压正常，而且润滑油压低开关没有动作信号，停运高压启动油泵，仍存在跳机现象。查看油泵切换前，
8、主油泵入口就地油压表指示为0MPa，油泵切换后，查历史曲线知透平油侧调节油压力在停运高压启动油泵后降低到0.9MPa以下，这必将导致薄膜阀上腔油压即保安油压降低，致使薄膜阀掉闸不能正常工作，AST油压由于薄膜阀掉闸打开而泄掉，导致汽门动作跳机。判定油泵切换跳机主要是主油泵出口透平油压力低所致，而主油泵出口压力低是因为主油泵入口无油压。通过活动1射油器出口可调逆止门开度调节顶杆，排除了1射油器出口可调逆止门卡涩打不开的可能。主油泵出口压力低，是主油泵本身不工作？还是1射油器底部吸入口圆盘逆止门卡涩未打开，导致1射油器无法正常工作供油？也或是1射油器底部动力油吸入口法兰密封面泄漏导致1射油器供油不
9、足？在进行油泵切换工况试验时，发现在交流润滑油泵并联运行情况下，主油箱内部的射油器底部存在向上翻油现象，但是直流润滑油泵并联运行不存在主油箱内部向上翻油现象，这又为何？这是否说明1或者两台射油器底部动力油入口法兰密封面存在泄漏？该处法兰密封面垫片为聚四氟乙烯材质，不容易漏，首次并网为何不存在此故障？故障前，机组已经并网运行过，可排除1射油器底部吸入口圆盘逆止门卡涩及主油泵本身不工作缺陷导致的主油泵出口压力低。通过再次启动冲转过程对主油泵出、入口压力及润滑油压变化的记录分析（见上表3故障前参数），主油泵出口油压先逐步降低后随转速升高又逐步升高，完全排除主油泵本身不工作缺陷。冲转过程中，润滑油压先
10、降低后升高，仅靠交流润滑油泵工作供油量是不行的，只有1射油器底部吸入口圆盘逆止门正常打开，通过1射油器向主油泵增加供油了，才能确保主油泵出口油压及润滑油压的逐步升高，所以也完全排除了1射油器底部吸入口圆盘逆止门卡涩缺陷。机组是在完成超速试验后出现本文所述故障的，结合主油箱内部的射油器底部存在向上翻油现象，判断为由于机组超速试验，随着转速升高引起主油泵出口超压，导致射油器底部动力油入口法兰密封面泄漏，从而造成射油器乃至主油泵出力低，导致故障发生。由于射油器动力油吸入口法兰密封面泄漏，在机组3000r/min运行时1射油器也无法向主油泵提供足够油量，所以只有在交流润滑油泵并联运行的情况下，交流润滑
11、油泵出口经过50节流孔供至1射油器出口可调逆止门后，即供至主油泵入口，才能确保主油泵出口油压建立。当主油泵出口油供至两台射油器入口处时，射油器入口法兰泄漏必然导致主油箱内部向上翻油。而直流润滑油泵并联运行不能给主油泵供油，且高压启动油泵运行也没有给射油器供油，这就是交流润滑油泵停运后，直流润滑油泵并联运行时，主油箱内部不存在向上翻油现象的原因。综上所述，判定油泵切换跳机故障主要是主油泵出口压力低所致，直接原因是1或者两台射油器底部动力油吸入口法兰密封面泄漏。4处理与效果2008年02月机组主油箱放油消缺。通过对两台射油器底部动力油入口法兰密封性及射油器底部吸入口圆盘逆止门灵活性检查，发现为1射油器底部动力油入口法兰密封垫片挤压偏出，密封面存在泄漏，其它无缺陷。消除1射油器底部动力油入口法兰密封面泄漏缺陷后，故障成功解决。主油泵出、入口油压及润滑油压恢复正常，详见上表3故障后参数。5结语机组并网前油泵切换跳机故障，最终经过对各阶段收集的油压等参数的认真分析、现场的细心观察及机组变工况情况的综合分析，得出为机组超速试验时引起油系统超压，致使射油器动力油入口法兰密封面泄漏，造成1射油器出力低及主油泵出口压力低，导致油泵切换跳机故障。消除1射油器动力油入口法兰密封面泄漏缺陷后，故障得以消除，汽轮机调速供油系统恢复了正常工作，提高了机组安全性及经济性。
