秦海龍
摘 要:該文分析了某電廠660MW汽輪機潤滑油系統(tǒng)存在的問題,通過對同類型機組發(fā)生斷油燒瓦的事故分析論證,制定了潤滑油系統(tǒng)的改造方案并進行了改造,從而有效地防止了汽輪機斷油燒瓦的惡性事故的發(fā)生。
關鍵詞:660MW汽輪機;潤滑油系統(tǒng);問題;分析;改造
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.041
1 前言
某電廠擴建工程1號機組為1×660MW超臨界發(fā)電機組,汽輪機是由哈爾濱汽輪機廠(以下簡稱哈汽)生產(chǎn),其型號為CLN660-24.2/566/566,整體工程是由東北電力設計院設計,與大唐金竹山電廠3號機組、大唐調兵山電廠2號機組為哈汽生產(chǎn)的同類型機組,上述兩臺機組先后于2010年7月12日和26日因為潤滑油系統(tǒng)故障發(fā)生汽輪機斷油燒瓦事故。這兩起事件暴露出哈汽生產(chǎn)的該類型機組汽輪機潤滑油系統(tǒng)存在著安全隱患,本文詳細地分析了該類型汽輪機潤滑油系統(tǒng)存在的安全隱患,制定了可靠的改造對策,有效的防止了汽輪機斷油燒瓦事故發(fā)生。
2 潤滑油系統(tǒng)簡介及存在的問題
2.1 潤滑油系統(tǒng)簡介
2.1.1 潤滑油機械系統(tǒng)簡介
潤滑油機械系統(tǒng)簡圖如圖1所示,分別設計有主油泵、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵、滑油器、濾網(wǎng)、冷油器、射油器等設備。原潤滑油系統(tǒng)設計為,直流事故油泵、交流潤滑油泵、二級注油器油管路,都是通過冷油器、滑油過濾器后向系統(tǒng)供油。機組正常運行時,由二級注油器對系統(tǒng)供油,當潤滑油壓低于0.08MPa時,交流潤滑油泵聯(lián)動;當潤滑油壓低于0.07MPa時,直流油泵聯(lián)動;當潤滑油壓低于0.06MPa時,汽輪機跳閘停機。
2.1.2 潤滑油熱工保護系統(tǒng)簡介
潤滑油熱工保護系統(tǒng)簡圖如圖2所示,共由4套裝置構成,其中試驗塊A和試驗塊B均從前箱主油泵出口處取樣,試驗塊C和聯(lián)跳盤車壓力開關從6瓦潤滑油母管處取樣;試驗塊A中壓力開關1-4用于汽輪機跳閘,邏輯為四取二,定值為0.06MPa;試驗塊B中壓力開關1和試驗塊C中壓力開關1用于聯(lián)鎖交流潤滑油泵、高壓備用密封油泵,邏輯為“或”,定值為0.08MPa;試驗塊B中壓力開關2和試驗塊C中壓力開關2用于聯(lián)鎖直流潤滑油泵,邏輯為“或”,定值為0.07MPa;聯(lián)跳盤車裝置壓力開關定值為0.03MPa。
2.2 潤滑油系統(tǒng)存在的問題分析
(1)在運行中如果冷油器發(fā)生漏泄,可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低,導致斷油燒瓦;
(2)系統(tǒng)中有二個潤滑油切換閥,任何一個切換閥出現(xiàn)故障,都可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低,導致斷油燒瓦;
(3)在機組運行中冷油器、滑油過濾器,都需要進行清掃,在系統(tǒng)切換和清掃時,可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低,導致斷油燒瓦;
(4)在系統(tǒng)運行時,如果交流潤滑油泵、二級注油器出口逆止門發(fā)生故障,也可能發(fā)生系統(tǒng)斷油或系統(tǒng)油壓降低,導致斷油燒瓦。
通過上述分析可以得出結論,當發(fā)生上述故障時,潤滑油壓低保護聯(lián)鎖直流潤滑油泵啟動,也不能夠保持汽輪機正常供油,勢必發(fā)生汽輪機斷油燒瓦事故。
3 潤滑油系統(tǒng)改造方案
3.1 潤滑油系統(tǒng)機械部分改造方案如下
(1)將交、直流潤滑油泵出口管路,在距離出口逆止門后最近處斷開、三通取消,將直流潤滑油泵出口管道直接連接至潤滑油供油母管上,改造后當直流油泵聯(lián)動后,將直接對潤滑油系統(tǒng)出口母管供油,出口管道油不再經(jīng)過滑油系統(tǒng)潤滑油過濾器、冷油器,保證機組安全停機。
(2)將交流潤滑油泵出口管道連接至原潤滑油母管上,使交流潤滑油泵出口油經(jīng)過滑油過濾器、冷油器后再向潤滑油母管供油。
(3)在直流潤滑油泵出口管道與潤滑油母管碰口處的潤滑油母管最近處,加裝管道逆止閥,當加裝的管道逆止閥前的潤滑母管路設備出現(xiàn)漏泄時,直流潤滑油泵啟動后潤滑油不至于從漏泄處漏出,保證系統(tǒng)維持正常供油。詳細見圖3。
(4)將直流泵葉輪車削,使出口壓力比設計值低0.07—0.1 MPa,這也就是系統(tǒng)改造后因為直流潤滑泵供油不再經(jīng)過冷油器等設備減少的油阻值,避免直流油泵運行后系統(tǒng)出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。
在潤滑油系統(tǒng)完成上述改造后,當出現(xiàn)潤滑油壓降低直流油泵啟動后,如果汽輪機沒有跳閘,因為直流油泵供油沒有經(jīng)過冷油器,勢必會造成潤滑油溫度很快升高,使汽輪機軸瓦因溫度迅速升高損壞。所以潤滑油系統(tǒng)在直流油泵啟動后必須立即停機,因此應對潤滑油系統(tǒng)熱工保護部分進行改造。
3.2 對潤滑油熱工保護系統(tǒng)和定值改造方案如下
(1)潤滑油壓低保護跳閘邏輯及定值修改:試驗塊A中四個壓力開關定值0.06 MPa保持不變,潤滑油壓低跳閘邏輯四取二保持不變。
(2)直流潤滑油泵聯(lián)鎖邏輯及定值修改:將試驗塊B中壓力開關2和試驗塊C中壓力開關2聯(lián)鎖直流潤滑油泵啟動的邏輯“或”關系取消,改由試驗塊1中四個壓力開關做四取二邏輯在跳閘汽輪機同時聯(lián)鎖啟動直流油泵,直流油泵聯(lián)鎖保護定值修改為0.06 MPa。即實現(xiàn)在直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動同時汽輪機跳閘,避免直流油泵啟動后造成軸瓦溫度升高事件,實現(xiàn)安全停機。
(3)交流油泵、高壓備用密封油泵聯(lián)鎖邏輯及定值修改:將交流油泵、高壓備用密封油泵聯(lián)鎖邏輯修改為,試驗塊B中壓力開關1或2、試驗塊C中壓力開關1或2任意動作聯(lián)鎖交流油泵、高壓備用密封油泵啟動,即“或”邏輯;交流油泵、高壓備用密封油泵聯(lián)鎖定值修改為0.07MPa,即將試驗塊B中壓力開關2、試驗塊C中壓力開關2定值修改為0.07MPa。
(4)聯(lián)跳盤車回路和定值保持不變。
4 改造后的效果
潤滑油系統(tǒng)改造工作于2010年10月份完成,各項設備試運合格,均達到改造的預期效果,并順利通過了各項事故模擬試驗,機組運行至今穩(wěn)定。通過對機組潤滑油壓系統(tǒng)的改造,完全消除了原潤滑油系統(tǒng)中存在的安全隱患,避免了汽輪機斷油燒瓦事故發(fā)生,提高了機組安全可靠性。