機械研究與應(yīng)用雜志是甘肅省科學(xué)技術(shù)廳主管，甘肅省機械科學(xué)研究院主辦的科技期刊，國內(nèi)外公開發(fā)行。主要欄目有工業(yè)機械、農(nóng)業(yè)機械兩大類，設(shè)有決策與指導(dǎo)、市場評述、行業(yè)動態(tài)、應(yīng)用研究、設(shè)計與計算、計算機應(yīng)用、市場與管理、工藝改進、檢測技術(shù)、 四新成果、科技興企、使用與維修、農(nóng)機化、綜述、信息動態(tài)等20多個欄目。 
　　摘要：文章研究的汽輪機組投入運行后狀態(tài)平穩(wěn)，但其主軸承潤滑油壓低，會產(chǎn)生嚴重的安全隱患。文章以此問題為研究切入點，公司組織專業(yè)技術(shù)人員逐一排查潤滑油系統(tǒng)的主油泵、射油器、逆止門、節(jié)流孔等部件，確定了問題所在，最終通過旋轉(zhuǎn)逆止門限位桿1440°的方式進行處理，解決了汽輪機潤滑油壓低的故障。

　　關(guān)鍵詞：汽輪機,潤滑油壓,主油泵,射油器,逆止門,節(jié)流孔

　　1 潤滑油系統(tǒng)概述

　　汽輪機組在運作中需要配置潤滑油系統(tǒng)，其用途是體現(xiàn)在為各個機組軸承提供優(yōu)質(zhì)足量的潤滑油，用以促進軸承的潤滑效果和冷作處理，在此過程中能夠給調(diào)節(jié)保護系統(tǒng)供給壓力油，維護該系統(tǒng)正常操作，除此之外，當(dāng)機組啟動或者停機時為頂軸裝置和盤車裝置提供所需油量。輪機安全工作需要借助于潤滑油系統(tǒng)的正常運作，假如在潤滑油系統(tǒng)中突然出現(xiàn)故障，就算時間非常短暫，也會造成軸承燒瓦現(xiàn)象，這會導(dǎo)致事故的出現(xiàn)。同時需要注意的是，調(diào)節(jié)系統(tǒng)會因油流中斷喪失壓力而不能有效運作，這會使汽輪機無法被控制，這種情況將會產(chǎn)生更加嚴重的后果。所以，需要持續(xù)為軸承組件和調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供相宜壓力和適合溫度的高質(zhì)量潤滑油。

　　2 潤滑油系統(tǒng)的工作原理

　　潤滑油系統(tǒng)具有封閉的內(nèi)循環(huán)體系，在各種工作情況下，會向任何機組軸承和其他裝置持續(xù)提供足量和適溫的潤滑油。在正常工作情況下，通過主軸的驅(qū)動，主油泵把潤滑油從潤滑油箱中抽取出來，部分潤滑油進入到#2射油器，當(dāng)通過入口時會出現(xiàn)負壓狀態(tài)，之后會將潤滑油注入到#1射油器，再由其導(dǎo)入到主油泵進口，這樣會保障其入口不會出現(xiàn)斷油的狀況。還有少量的潤滑油會進入到頂軸油系統(tǒng)。一小部分壓力油會通過逆止閥，然后進入到前軸承箱內(nèi)手動脫扣裝置以及機械超速脫扣裝置，成為發(fā)電機氫密封備用儲油。當(dāng)設(shè)備啟動或者停機時，在交流潤滑油泵的作用下，油系統(tǒng)會為各個軸承提供所需用油，在此過程中會借助于節(jié)流孔板的運作為主油泵入口提供油。機組處于運行狀態(tài)時，如果潤滑油壓降低于0.08MPa(g)時會出現(xiàn)報警，當(dāng)其低于0.076～0.083MPa(g)會出現(xiàn)交流潤滑油泵聯(lián)動現(xiàn)象，當(dāng)其低于0.069～0.076MPa(g)時會出現(xiàn)直流潤滑油泵聯(lián)動現(xiàn)象，此時投盤車停機，當(dāng)?shù)陀?.03MPa時停盤車。

　　3 潤滑油系統(tǒng)組成

　　潤滑油系統(tǒng)涵蓋著幾個部件構(gòu)成，分別是主油泵、主油箱(集裝油箱)、射油器(#1和#2)、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵和冷油器等。主油泵供給整個潤滑油系統(tǒng)的油量，它的出口油管在油箱內(nèi)，油箱內(nèi)油管將其分為兩個通路：其中一個通路經(jīng)過固定節(jié)流孔為發(fā)電機提供備用油，同時供給汽輪機緊急安保裝置;另一個通路進入到兩個射油器中，成為設(shè)備運作的動力油。

　　3.1 主油泵

　　主油泵選擇單級雙吸離心式油泵，它與汽輪機主軸連接，汽輪機轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動主油泵，它被裝配在前軸承箱中，用以向射油器提供動力油。主油泵無法自吸油，所以當(dāng)設(shè)備啟動或者停機時需要交流油泵供給0.098MPa的油，用以保障不會出現(xiàn)斷油的狀態(tài)。

　　3.2 集裝油箱(主油箱)

　　油箱容量為50立方米，在油箱頂端裝配著直流電動機、交流電動機、2個排煙風(fēng)機(配有電機)、高壓密封油泵以及油位計等附件。油箱里面裝配著主油泵出口逆止閥和節(jié)流孔板、高壓泵出口逆止閥和溢流閥、射油器以及射油器出口的可調(diào)控逆止閥、交流潤滑油泵和直流潤滑油泵以及其吸入口的過濾網(wǎng)(能夠有效防止雜物進入到內(nèi)部，同樣的道理體現(xiàn)在內(nèi)部回油槽中的過濾網(wǎng))、2個浸沒式電加熱器;在油箱側(cè)部裝配有凈化裝置、溫控器以及冷油器出口接管等。

　　3.3 射油器

　　射油器是低效率噴射泵，裝配在油箱內(nèi)部，共為兩種類型，分別是#1射油器和#2射油器。當(dāng)機組轉(zhuǎn)速快達到額定值時，從主油泵出來的高壓油進入到這兩種射油器中;進入到#1射油器的潤滑油會注入到主油泵進口，這會持續(xù)提供可以保障主油泵運行的油量，不會出現(xiàn)斷油的情況。進入到#2射油器的潤滑油通過噴嘴，會在其出口和擴散管喉部中產(chǎn)生低壓狀態(tài)，它能夠有效吸走油箱內(nèi)的油，它會混合噴嘴出口處的油，當(dāng)其進入到擴散管后，因為內(nèi)部出現(xiàn)速度變慢的狀態(tài)，所以能有回流一部分壓力，然后油會在擴散管出口排出來，通過冷油器后注入到各個機組軸承。在射油器入口處配置有底盤以及過濾網(wǎng)，在射油器出口管道中有一個可調(diào)節(jié)逆止閥，能夠有效地調(diào)整軸承入口油壓。

　　3.4 交流潤滑油泵

　　交流潤滑油泵是由交流電動機驅(qū)動的立式離心泵，在油箱頂部被垂直安裝。選擇固定式聯(lián)軸器的方式將電機和泵相結(jié)合，把油泵放置在油箱的最底端，它可以隨時工作，在機組啟動、停止或者檢修時會由油泵提供潤滑油。在平時工作時，當(dāng)主油泵出現(xiàn)故障時，交流潤滑油泵將會承擔(dān)備用油泵的任務(wù)。在交流潤滑油泵啟動中，它要在盤車前進行工作，當(dāng)主油泵正常運作后停止工作。機組停止或存在故障時，只要軸承油壓低于0.076～0.082MPa時，將會自動啟動交流潤滑油泵。當(dāng)油壓達到所需值時，要關(guān)閉交流潤滑油泵。如果該泵不能夠自動關(guān)閉，需要通過手動的方式將其關(guān)閉。

　　3.5 直流潤滑油泵

　　直流潤滑油泵是由直流電動機驅(qū)動的立式單級離心泵，在油箱頂部被垂直安裝，將油泵放置在油箱的最低端。直流潤滑油泵選擇的是直流電機驅(qū)動的方式，其自啟動油壓繼電器預(yù)定值小于交流潤滑油泵，除此之外二者用途和結(jié)構(gòu)類同。實際上可以將直流潤滑油泵看作是交流潤滑油泵的備用品，當(dāng)交流電源出現(xiàn)故障或者中斷時，此時直流潤滑泵開始運作。直流潤滑油泵有1個壓力開關(guān)，當(dāng)軸承油壓低于0.069～0.076MPa時會被啟動。當(dāng)油壓達到正常值時可以通過手動的方式將該泵關(guān)閉。

　　3.6 冷油器及換向閥(六通閥) 　　機組在運作過程中，需要保持軸承溫度在43℃～49℃之間，在潤滑油系統(tǒng)中配備著2個冷油器，其中1個作為備用。這兩個冷油器中共用一個換向閥，可以通過操作它來選擇使用的冷油器。同時配有1只旁通閥，使用連通管可以讓備用的冷油器注滿油，當(dāng)工作中的冷油器中斷時可以馬上使用備用冷油器。

　　4 造成機組潤滑油壓低的原因

　　(1)主油泵出現(xiàn)故障;(2)系統(tǒng)管道出現(xiàn)漏油;(3)交流油泵出口逆止門未密封;(4)直流油泵出口逆止門未密封;(5)#1、#2射油器工作出現(xiàn)故障;(6)#1、#2射油器出口逆止門不能工作;(7)六通閥不能工作;(8)冷油器出現(xiàn)內(nèi)漏等。

　　5 分析

　　參考上面分析的內(nèi)容，先要查看主油泵、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵各自運作時的壓力表值。經(jīng)過測試我們發(fā)現(xiàn)，機組正常運作的轉(zhuǎn)速為3000r/m，此時潤滑油壓值為0.098～0.112MPa之間，證明主油泵工作正常，以此排出它產(chǎn)生故障的因素。獨立運作交流潤滑油泵時，潤滑油通過冷油器直接注入到各個軸承，沒有經(jīng)過射油器，此時油壓值為0.113MPa，這在正常范圍內(nèi)，表明在交流潤滑油泵工作時，沒有出現(xiàn)潤滑油回流的現(xiàn)象，這說明直流潤滑油泵以及#2射油器的逆止門密封性能較好。獨立運作直流潤滑油泵時，潤滑通過冷油器直接注入到各個軸承，也沒有經(jīng)過射油器，此時油壓值在0.12MPa，這在正常范圍內(nèi)，表明直流潤滑油泵在工作時，沒有出現(xiàn)潤滑油回流的現(xiàn)象，說明交流潤滑油泵以及#2射油器的逆止門封密性較好。同時運作交流潤滑油泵和直流潤滑油泵時，此時油壓值為0.143MPa，這在正常范圍內(nèi)。

　　通過上面的分析，可以了解到，系統(tǒng)設(shè)備的工作狀態(tài)良好，各個逆止門具有較好的封閉性，在運作中未出現(xiàn)回流潤滑油的現(xiàn)象。不過，當(dāng)兩個射油器工作不正�；蛘咂涑隹谀嬷归T開放度小時，將會出現(xiàn)潤滑油節(jié)流問題，導(dǎo)致產(chǎn)生油壓改變的現(xiàn)象。

　　6 檢查

　　6.1 冷油器檢查

　　對冷油器進行加壓的試驗，如果冷油器沒有出現(xiàn)氣壓泄露的問題或相關(guān)現(xiàn)象，這就表明冷油器工作處于正常狀態(tài)。

　　6.2 內(nèi)部油管線路檢查

　　先將潤滑油箱打開，檢測其是否存在泄露等問題，如果沒有出現(xiàn)相關(guān)現(xiàn)象，這就表明內(nèi)部油管線路工作處于正常狀態(tài)。

　　6.3 射油器檢查

　　先對射油器內(nèi)部從擴散管出口到噴嘴出口的高度以及對應(yīng)的五個噴嘴口徑的高度進行測量，它們會對潤滑油壓數(shù)值產(chǎn)生相應(yīng)的影響，這兩個數(shù)值通常是出廠設(shè)計值，不會發(fā)生相應(yīng)的改變，設(shè)備的相關(guān)部件沒有出現(xiàn)松動的問題，在射油器入口處的濾網(wǎng)沒有雜質(zhì)存在，這是干凈的狀態(tài)，進而也排除了射油器存在故障的可能。

　　6.4 射油器出口逆止門檢查

　　對射油器出口逆止門進行拆卸處理，將會發(fā)現(xiàn)此門具有可調(diào)性，在逆止斜門的上方存在一個可旋轉(zhuǎn)的螺絲桿，借助于它的操作能夠?qū)ι溆推鞒隹谀嬷归T進行控制，可以有效調(diào)節(jié)潤滑油流量和對應(yīng)的壓力，在此可以將其命名為“逆止門限位桿”。對其進行初步判斷，能夠明晰問題是出現(xiàn)在此處，在基建的最初階段，因為對其沒有進行有效的調(diào)整，造成系統(tǒng)存在著節(jié)流的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致油壓下降的狀態(tài)出現(xiàn)。在處理的過程中把逆止門限位桿旋轉(zhuǎn)1040°，這會增大逆止門的開度和管道的流通面積。這會有利于潤滑油系統(tǒng)的恢復(fù)和啟動，當(dāng)整個機組能夠達到3000r/m的轉(zhuǎn)速時，這會讓主油泵達到正常工作的狀態(tài)，此時潤滑油壓達到0.12MPa。這會滿足機組正常運行時的油壓需求。射油器可調(diào)逆止門工作時的位置以及關(guān)閉時的位置示意圖如下所示。

　　圖1 射油器可調(diào)逆止門工作示意圖

　　7 結(jié)語

　　本文重點研究和分析機組潤滑油壓低狀態(tài)時產(chǎn)生的問題以及分析問題產(chǎn)生的原因，并在此基礎(chǔ)上尋找有效的解決方案。通過細致的分析能夠?qū)�機組工作時狀態(tài)有一個更好的理解，這也會促進我們對其潤滑油系統(tǒng)工作原理以及設(shè)備性能進行深入掌握。本文以600MW機組潤滑油壓低時存在的狀態(tài)進行案例分析，并對該系統(tǒng)存在的故障進行逐一排查和癥狀分析，能夠?qū)ζ浣o出準(zhǔn)確的分析和判斷，進而能夠了解系統(tǒng)穩(wěn)定性以及在此基礎(chǔ)上的可控性能。在對整體設(shè)備進行各種整修過程中，我們既可以了解由于潤滑油壓不穩(wěn)或者偏低對設(shè)備產(chǎn)生的負面影響，這也會利于對設(shè)備進行相應(yīng)的檢查和維護，也是可以達到有效的預(yù)防效果，能夠保障潤滑油系統(tǒng)工作的有效性、穩(wěn)定性，從而對整個設(shè)備的工作和運行帶來更有效果的維護。

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