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摘要：陡河发电厂汽轮机顶轴油系统中，由于主油路进入各轴瓦的逆止阀使用时间较长，经常出现渗漏现象，且油管路振动摩擦现象严重、可靠性差。控制集成块是随着DEH系统的发展而逐渐被广泛的应用起来的，具有外观简洁美观、可靠性高的特点。将控制集成块应用于顶轴油系统中，可以彻底解决漏油等缺陷，提高系统的可靠性，为机组安全稳定运行提供保障。
关键词：汽轮机；顶轴油系统；控制集成块；逆止阀
1 原顶轴油逆止阀使用中出现的问题
陡河发电厂三、四期汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的国产200MW机组，机组原厂所配套的顶轴油系统承担着机组起停过程中为汽轮机#1-#7瓦供顶轴油的任务，顶轴油逆止阀在运行中经常发生渗油、内漏等缺陷，这将直接影响机组润滑油油压的稳定性，导致机组振动增大，轴瓦润滑效果变差，给机组安全运行带来重大的安全隐患。
图1为陡河发电厂三、四期顶轴油系统图，润滑油来油经顶轴油泵打入顶轴油母管联箱，分别流经截止阀、逆止阀后进入汽轮机的7个轴瓦，各支路上的截止阀、逆止阀以及压力表分散布置在8mm的管路上。机组在正常运行时，顶轴油系统停止运行，容易造成轴瓦乌金部分脱落，轴瓦表面出现裂纹，脱胎、发黑现象，甚至导致轴瓦损坏。机组在运行中，连接管路固定不稳产生共振，各油管之间碰磨现象严重，维护中需要经常检查更换管卡和防磨垫。
图2为原顶轴油直通立式逆止阀结构图，在机组起停过程中，顶轴油从上口克服弹簧力将阀芯顶开，自下口流出，进入轴瓦将转子顶起，当机组运行顶轴油泵停止后，受轴瓦内润滑油压力的驱使，油会倒流至逆止门阀瓣下部，此时阀瓣在其下部油压和弹簧力的作用下将紧压在阀座上，逆止阀关闭。由于此阀采用上进下出型式，弹簧长时间使用发生老化变形，失去弹力，阀瓣在自身重量的作用下会处于自然开启状态，加之密封面老化，阀杆磨损间隙过大导致阀杆歪斜卡涩，无法起到止回作用。
2 控制集成块简介
随着DEH系统的引入，结构简单、可靠性更高的控制集成块开始得到了广泛的应用，它代替了传统上的错综复杂的管路连接方式，以自身的块体作为连接体，具有结构紧凑，安装方便、外观整齐、维护保养容易等诸多优点。所以将控制集成块引入到顶轴油系统中，并配置新型式的插装阀，将彻底解决内漏、外漏缺陷，有效的缓解油管振动和摩擦。
3 陡河发电厂顶轴油控制集成块改造方案及结构
将原顶轴油来油联箱、各轴瓦逆止阀、截止阀、压力表及相连管路拆除，如图3虚线部分，更换为控制集成块型式，外部结构如图4。新块包括一个来油管接头、7个管接头与一个回油管接头与系统相连，块体采用不锈钢2Cr13，配以插装阀、安全阀、压力表等组件。顶轴油集成块组装完毕后分别做单向阀、节流阀的泄漏试验、18Mpa耐压试验以及安全阀的校准试验，合格后进行安装调试。
控制集成块内部流道如图5所示，顶轴油来油从块下部供给，来油管与块内的母管油道直接相通，母管油道是块内的贯通孔，一端接有安全阀，另一端配置工艺堵头。母管油道与7个分支油道相连，分别通往#1-#7轴瓦，在各油道上分别配有插装式节流阀、逆止阀和压力表。顶轴油泵压力油进入顶轴油控制集成块组件，经各节流阀、单向阀调节轴承油压，以调整各轴承的顶起高度，防止各轴承之间的相互影响。其中节流阀用来调节去顶轴油的流量，从而调节顶轴油压，逆止阀防止机组运行时轴承中压力油泄走。安全阀用以限制油泵来油压，并防止供油系统中油压超过最大允许值，陡河发电厂顶轴油压为8Mpa，安全阀整定压力为10Mpa。
新型的逆止阀为直角式插装阀，如图6左，该阀采用钢制阀套和阀芯，当逆止阀旋入块上对应的开孔后，阀套内的阀芯被其上部的弹簧紧压在下阀口上，当顶轴油泵开启，只要密封圈2完好，该阀门的内泄量就极小，仅为每分钟5滴。图6右侧所示为节流阀，它含有一个针形阀芯用于调整进入各轴瓦的油量，通过旋转门芯来控制节流口的大小，具有调压稳定，缓解油压冲击的特点。
4 顶轴油控制集成块试验方法
顶轴油控制集成块组件在安装前，应进行冲洗、密封性试验及安全阀的整定。
耐压试验：将顶轴油控制集成块接入试验平台，关闭所有节流阀。
(a)调节透平油供油装置压力至3.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(b)调节透平油供油装置压力至5.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(c)调节透平油供油装置压力至10.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(d)调节透平油供油装置压力至15.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(e)调节透平油供油装置压力至18.0±0.5MPa，稳压3分钟，检查系统无外泄。
调节安全阀整定试验：调整安全阀调整螺母，将安全阀压力设定为10.0±0.5Mpa。
油压调节试验：保持各节流阀关闭，将系统油压设定为8Mpa，分别将#1~#7节流阀逐个缓慢开启，使各轴承分路油压达到8Mpa，逆时针调节节流阀调节杆时，轴承油压上升；反之，则下降，各轴承油压调整好后，将节流阀调节杆上的螺母拧紧。
5 改造效果分析
顶轴油控制集成块改造后具有结构紧凑，外形美观的特点，彻底解决了以前系统的内漏、外漏等问题，有效的缓解了油管振动、摩擦现象。图7为改造前后现场对比照片，从照片上可以看出，改造前设备上油迹斑斑，油管布置纷乱复杂，改造后设备清洁亮丽，油管布置整齐有序，符合6s管理理念，而更重要的是，保证了机组在起停过程中能够提供可靠的顶轴油压，保证机组正常运行时转子和轴瓦的安全运行，提高了机组运行的可靠性。
6 结束语
陡河发电厂顶轴油集成块到现在已使用了一年多的时间，运行情况稳定，在顶轴油系统工作时能向各轴瓦提供稳定的顶轴油压，未发生内漏、外漏等缺陷。顶轴油控制集成块已被部分汽轮机生产厂家在新机组配套生产中逐步采用，在各种类型机组顶轴油系统改造中有着广泛的推广应用价值。
参考文献
[1]黄志坚.《图解液压元件使用与维修》.中国电力出版社.2008.1
[2]王益群，高殿荣.《液压工程师技术手册》.建筑工业出版社.2010.1
[3]李壮云，葛宜远.《液压元件与系统》.机械工业出版社.2010.1
作者简介
李德利：男，1960年2月出生，工程师，现任河北唐山陡河发电厂检修分公司副经理，从事电力设备检修管理工作20多年。
李洋：男，1990年11月出生，天津理工大学自动化与能源工程学院电气工程及自动化专业2009级在校生。
李竹：女，1984年11月出生，助理工程师，现任河北唐山陡河发电厂设备部汽机点检员，从事汽机设备技术管理工作4年。
关键词：汽轮机；顶轴油系统；控制集成块；逆止阀
1 原顶轴油逆止阀使用中出现的问题
陡河发电厂三、四期汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的国产200MW机组，机组原厂所配套的顶轴油系统承担着机组起停过程中为汽轮机#1-#7瓦供顶轴油的任务，顶轴油逆止阀在运行中经常发生渗油、内漏等缺陷，这将直接影响机组润滑油油压的稳定性，导致机组振动增大，轴瓦润滑效果变差，给机组安全运行带来重大的安全隐患。
图1为陡河发电厂三、四期顶轴油系统图，润滑油来油经顶轴油泵打入顶轴油母管联箱，分别流经截止阀、逆止阀后进入汽轮机的7个轴瓦，各支路上的截止阀、逆止阀以及压力表分散布置在8mm的管路上。机组在正常运行时，顶轴油系统停止运行，容易造成轴瓦乌金部分脱落，轴瓦表面出现裂纹，脱胎、发黑现象，甚至导致轴瓦损坏。机组在运行中，连接管路固定不稳产生共振，各油管之间碰磨现象严重，维护中需要经常检查更换管卡和防磨垫。
图2为原顶轴油直通立式逆止阀结构图，在机组起停过程中，顶轴油从上口克服弹簧力将阀芯顶开，自下口流出，进入轴瓦将转子顶起，当机组运行顶轴油泵停止后，受轴瓦内润滑油压力的驱使，油会倒流至逆止门阀瓣下部，此时阀瓣在其下部油压和弹簧力的作用下将紧压在阀座上，逆止阀关闭。由于此阀采用上进下出型式，弹簧长时间使用发生老化变形，失去弹力，阀瓣在自身重量的作用下会处于自然开启状态，加之密封面老化，阀杆磨损间隙过大导致阀杆歪斜卡涩，无法起到止回作用。
2 控制集成块简介
随着DEH系统的引入，结构简单、可靠性更高的控制集成块开始得到了广泛的应用，它代替了传统上的错综复杂的管路连接方式，以自身的块体作为连接体，具有结构紧凑，安装方便、外观整齐、维护保养容易等诸多优点。所以将控制集成块引入到顶轴油系统中，并配置新型式的插装阀，将彻底解决内漏、外漏缺陷，有效的缓解油管振动和摩擦。
3 陡河发电厂顶轴油控制集成块改造方案及结构
将原顶轴油来油联箱、各轴瓦逆止阀、截止阀、压力表及相连管路拆除，如图3虚线部分，更换为控制集成块型式，外部结构如图4。新块包括一个来油管接头、7个管接头与一个回油管接头与系统相连，块体采用不锈钢2Cr13，配以插装阀、安全阀、压力表等组件。顶轴油集成块组装完毕后分别做单向阀、节流阀的泄漏试验、18Mpa耐压试验以及安全阀的校准试验，合格后进行安装调试。
控制集成块内部流道如图5所示，顶轴油来油从块下部供给，来油管与块内的母管油道直接相通，母管油道是块内的贯通孔，一端接有安全阀，另一端配置工艺堵头。母管油道与7个分支油道相连，分别通往#1-#7轴瓦，在各油道上分别配有插装式节流阀、逆止阀和压力表。顶轴油泵压力油进入顶轴油控制集成块组件，经各节流阀、单向阀调节轴承油压，以调整各轴承的顶起高度，防止各轴承之间的相互影响。其中节流阀用来调节去顶轴油的流量，从而调节顶轴油压，逆止阀防止机组运行时轴承中压力油泄走。安全阀用以限制油泵来油压，并防止供油系统中油压超过最大允许值，陡河发电厂顶轴油压为8Mpa，安全阀整定压力为10Mpa。
新型的逆止阀为直角式插装阀，如图6左，该阀采用钢制阀套和阀芯，当逆止阀旋入块上对应的开孔后，阀套内的阀芯被其上部的弹簧紧压在下阀口上，当顶轴油泵开启，只要密封圈2完好，该阀门的内泄量就极小，仅为每分钟5滴。图6右侧所示为节流阀，它含有一个针形阀芯用于调整进入各轴瓦的油量，通过旋转门芯来控制节流口的大小，具有调压稳定，缓解油压冲击的特点。
4 顶轴油控制集成块试验方法
顶轴油控制集成块组件在安装前，应进行冲洗、密封性试验及安全阀的整定。
耐压试验：将顶轴油控制集成块接入试验平台，关闭所有节流阀。
(a)调节透平油供油装置压力至3.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(b)调节透平油供油装置压力至5.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(c)调节透平油供油装置压力至10.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(d)调节透平油供油装置压力至15.0±0.5MPa，稳压5分钟，检查系统无外泄。
(e)调节透平油供油装置压力至18.0±0.5MPa，稳压3分钟，检查系统无外泄。
调节安全阀整定试验：调整安全阀调整螺母，将安全阀压力设定为10.0±0.5Mpa。
油压调节试验：保持各节流阀关闭，将系统油压设定为8Mpa，分别将#1~#7节流阀逐个缓慢开启，使各轴承分路油压达到8Mpa，逆时针调节节流阀调节杆时，轴承油压上升；反之，则下降，各轴承油压调整好后，将节流阀调节杆上的螺母拧紧。
5 改造效果分析
顶轴油控制集成块改造后具有结构紧凑，外形美观的特点，彻底解决了以前系统的内漏、外漏等问题，有效的缓解了油管振动、摩擦现象。图7为改造前后现场对比照片，从照片上可以看出，改造前设备上油迹斑斑，油管布置纷乱复杂，改造后设备清洁亮丽，油管布置整齐有序，符合6s管理理念，而更重要的是，保证了机组在起停过程中能够提供可靠的顶轴油压，保证机组正常运行时转子和轴瓦的安全运行，提高了机组运行的可靠性。
6 结束语
陡河发电厂顶轴油集成块到现在已使用了一年多的时间，运行情况稳定，在顶轴油系统工作时能向各轴瓦提供稳定的顶轴油压，未发生内漏、外漏等缺陷。顶轴油控制集成块已被部分汽轮机生产厂家在新机组配套生产中逐步采用，在各种类型机组顶轴油系统改造中有着广泛的推广应用价值。
参考文献
[1]黄志坚.《图解液压元件使用与维修》.中国电力出版社.2008.1
[2]王益群，高殿荣.《液压工程师技术手册》.建筑工业出版社.2010.1
[3]李壮云，葛宜远.《液压元件与系统》.机械工业出版社.2010.1
作者简介
李德利：男，1960年2月出生，工程师，现任河北唐山陡河发电厂检修分公司副经理，从事电力设备检修管理工作20多年。
李洋：男，1990年11月出生，天津理工大学自动化与能源工程学院电气工程及自动化专业2009级在校生。
李竹：女，1984年11月出生，助理工程师，现任河北唐山陡河发电厂设备部汽机点检员，从事汽机设备技术管理工作4年。