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摘 要：汽轮机各轴承需要大量的润滑油来进行润滑和冷却，因此每台机组均需要设置安全可靠的润滑油供给系统，在各种工况下不间断的向轴承供油，并保证油压、油温和油的流量符合要求。某电厂机组启动后，发现润滑油油压低于设计值，通过对同类型机组案例分析和润滑油系统结构分析，采取妥善的措施保证机组安全稳定运行，并在机组大修中最终处理。
关键词：汽轮机；主机润滑油；润滑油压低；逆止板
0. 概述
某电厂一期工程安装两台600MW超临界燃煤汽轮发电机组。汽轮机为上海汽轮机有限公司引进生产的美国西屋公司技术汽轮机，机组启动后，发现润滑油油压低于设计值，通过对同类型机组案例分析和润滑油系统结构分析，采取妥善的措施保证机组安全稳定运行，并在机组大修中最终处理。
1. 设备情况和事件经过
某电厂一期工程安装两台600MW超临界燃煤汽轮发电机组。汽轮机为上海汽轮机有限公司引进生产的美国西屋公司技术汽轮机，型号为N600-24.2/566/566。汽轮机型式为超临界、单轴、三缸、四排汽、中间再热、凝汽式，原始设计额定功率为600MW，最大连续处理为648MW。润滑油系统是一个封闭的系统，油储存在油箱内，由转子驱动主油泵将润滑油提供给各轴承。当机组接近或到达额定转速运行时，由装在前轴承座的主油泵和装在油箱内的注油器联合运行，满足机组用油。机组启动或停机时，则由辅助油泵提供机组所有用油。润滑油系统由主油箱、主油泵、辅助油泵、直流油泵、冷油器、油净化装置和顶轴油系统组成。由主油泵将绝大部分压力油注入注油器，然后分成两路。一路至主油泵入口，另一路通过换向阀和冷油器，送至各轴承。主油泵出口的压力油，除进入注油器以外，尚有小部分经过逆止阀后到机械超速脱扣及手动脱扣装置。
10月27日2：00，#2机组汽轮机冲转。冲转前主机润滑油压0.118MPa，主油泵入口油压为0.241MPa。2：21，汽轮机转速1320r/min后，主机润滑油压下降至0.099MPa，主油泵入口油压下降至0.189MPa。2：28， 汽轮机转速2350r/min，润滑油压逐渐升至0.119MPa；3：11， 汽轮机转速3000r/min时，主油泵入口油压为0.237MPa，主机润滑油压降至0.126MPa。停运交流油泵，主油泵入口油压为0.151MPa，主机润滑油压降至0.094MPa。
2. 润滑油部套结构解析及油压低分析
润滑油压力低主要是由注油器出口压力低造成，因机组运行无法检查，对主要部套结构简要分析。
2.1注油器结构分析 机组正常运行时，汽轮机润滑油系统全部用油均由主油泵和注油器提供。注油器实质上是一个射流泵，主油泵出口压力油通过喷嘴产生高速油流，使油流周围产生负压区，从而从油箱中吸入大量低压油。根据伯努利方程相关描述，流体在重力场中流动时能量守恒，流速大处压强低，流速小处压强高。注油器低压吸入口设置有滤网，滤网目数比较小。初步沟通滤网等级为10目，即筛孔尺寸为2.00mm，NAS等级的颗粒不会造成滤网堵塞。滤网与高速油流负压区之间有控制盘，又称之为逆止板，结构相当于真空泵的呼吸器，注油器扩散管内的油不会倒流至油箱内。
2.2 可调逆止阀结构分析 注油器出口设置一个翻板式可调逆止阀，上面有“特殊螺杆”顶住翻板，用以调节逆止阀翻板最大开度，从而控制额定转速下的润滑油压。
2.3 润滑油压力低分析 润滑油压力低主要是由注油器出口压力低造成，因机组运行无法检查，结合主要部套结构和同类型机组案例分析可能性如下：1） 注油器入口存在泄漏点。注油器入口法兰存在泄漏，注油器喷嘴不能提供足够的流速，造成注油器出口油压偏低。27日凌晨对主油箱进行补油，打开人孔门未发现明显翻油情况，初步排除注油器出口法兰泄漏。2） 注油器入口滤网堵塞。注油器入口滤网筛孔尺寸为2.00mm，一般不会发生堵塞。华电包头哈汽600MW亚临界机组，2010年6月曾发生过30mm*20mm PCV硬质异物堵塞注油器入口滤网的情况。3） 注油器出口逆止阀卡涩或者翻板脱落。华电潍坊上汽600MWe机组曾在投产初期发生过逆止板脱落的情况。4） 交流油泵或者直流油泵出口逆止阀不严。正常运行时，如果交流或者直流油泵出口不严，會造成主机润滑油压降低。5） 注油器汽蚀，一般注油器汽蚀会不会造成润滑油油压突降。6） 主油泵密封环泄漏；7） 润滑油套装管内套管部套泄漏。
2.4 润滑油压力低风险分析 通过两天运行观察，#2机组主机注油器出口压力稳定在0.151MPa，主油泵出口压力为2.393MPa，润滑油压为0.095MPa。机组润滑油压值基本能满足“汽轮机控制整定参数值”标准。机组停运主机2350转时，润滑油压0.084MPa，主油泵进出口压力为0.20MPa和1.60MPa。机组启动主机2350转时，润滑油压0.099MPa，主油泵进出口压力为0.19MPa和1.58MPa。
结合以上分析，本次主机润滑油压最大的危险点在于机组停运时油压低影响正常惰走。即机组停运时，转子惰走至1200r/min以下时，主机交流油泵启动后，一旦注油器出口逆止阀不严密，润滑油母管低压油倒流至主油箱，轴承供油不足造成恶性事故。从设备部套结构上来讲，即使注油器出口可调逆止阀不严密，入口逆止板能够防止低压油倒流至主油箱内。
3. 润滑油压低防范措施
停运主油箱排烟风机，打开人孔门检查油箱内有无明显翻油情况。检查注油器出口可调逆止阀是否能够在运行中进行调整，加强油质过滤及监护。发电部下发专项操作指导，加强对#2机组主机润滑油系统进行监盘操作，保证交流、直流油泵、顶轴油泵能够及时开启。热控对主油泵入口压力表点进行校验，其中润滑油冷油器入口就地压力表显示压力为0.25MPa，存在较大偏差。专业上联系上海汽轮机厂，做好主机润滑油油压偏低事故预案。如确实存在汽轮机断油风险，则考虑在冷油器后滤网前加装临时油泵，保证机组停机惰走期间安全。
4. 总结
2014年3月机组大修时，解体发现注油器出口逆止阀阀板脱落，对注油器出口逆止阀进行更换，背部增加加固板，加固板不能影响可调逆止阀定位。对其余四只逆止阀进行反措检查，背部增加加固板，加固板需满焊，保证无脱落。对五只逆止阀进出口法兰由“耐油石棉板”更换为“退火紫铜垫”。润滑油油压低于设计值，通过对同类型机组案例分析和润滑油系统结构分析，采取妥善的措施保证机组安全稳定运行，并在机组大修中得到最终处理。
作者简介：
谢旭阳（1984-），男，籍贯山东省济宁市，毕业于山东大学热能与动力工程学院，硕士学位，电力技术工程师。中国设备管理协会设备工程专家库专家，中国电力联合会技术专家。任职华电宿州发电有限公司汽机专业主管六年，现任二期发展部副主任。
关键词：汽轮机；主机润滑油；润滑油压低；逆止板
0. 概述
某电厂一期工程安装两台600MW超临界燃煤汽轮发电机组。汽轮机为上海汽轮机有限公司引进生产的美国西屋公司技术汽轮机，机组启动后，发现润滑油油压低于设计值，通过对同类型机组案例分析和润滑油系统结构分析，采取妥善的措施保证机组安全稳定运行，并在机组大修中最终处理。
1. 设备情况和事件经过
某电厂一期工程安装两台600MW超临界燃煤汽轮发电机组。汽轮机为上海汽轮机有限公司引进生产的美国西屋公司技术汽轮机，型号为N600-24.2/566/566。汽轮机型式为超临界、单轴、三缸、四排汽、中间再热、凝汽式，原始设计额定功率为600MW，最大连续处理为648MW。润滑油系统是一个封闭的系统，油储存在油箱内，由转子驱动主油泵将润滑油提供给各轴承。当机组接近或到达额定转速运行时，由装在前轴承座的主油泵和装在油箱内的注油器联合运行，满足机组用油。机组启动或停机时，则由辅助油泵提供机组所有用油。润滑油系统由主油箱、主油泵、辅助油泵、直流油泵、冷油器、油净化装置和顶轴油系统组成。由主油泵将绝大部分压力油注入注油器，然后分成两路。一路至主油泵入口，另一路通过换向阀和冷油器，送至各轴承。主油泵出口的压力油，除进入注油器以外，尚有小部分经过逆止阀后到机械超速脱扣及手动脱扣装置。
10月27日2：00，#2机组汽轮机冲转。冲转前主机润滑油压0.118MPa，主油泵入口油压为0.241MPa。2：21，汽轮机转速1320r/min后，主机润滑油压下降至0.099MPa，主油泵入口油压下降至0.189MPa。2：28， 汽轮机转速2350r/min，润滑油压逐渐升至0.119MPa；3：11， 汽轮机转速3000r/min时，主油泵入口油压为0.237MPa，主机润滑油压降至0.126MPa。停运交流油泵，主油泵入口油压为0.151MPa，主机润滑油压降至0.094MPa。
2. 润滑油部套结构解析及油压低分析
润滑油压力低主要是由注油器出口压力低造成，因机组运行无法检查，对主要部套结构简要分析。
2.1注油器结构分析 机组正常运行时，汽轮机润滑油系统全部用油均由主油泵和注油器提供。注油器实质上是一个射流泵，主油泵出口压力油通过喷嘴产生高速油流，使油流周围产生负压区，从而从油箱中吸入大量低压油。根据伯努利方程相关描述，流体在重力场中流动时能量守恒，流速大处压强低，流速小处压强高。注油器低压吸入口设置有滤网，滤网目数比较小。初步沟通滤网等级为10目，即筛孔尺寸为2.00mm，NAS等级的颗粒不会造成滤网堵塞。滤网与高速油流负压区之间有控制盘，又称之为逆止板，结构相当于真空泵的呼吸器，注油器扩散管内的油不会倒流至油箱内。
2.2 可调逆止阀结构分析 注油器出口设置一个翻板式可调逆止阀，上面有“特殊螺杆”顶住翻板，用以调节逆止阀翻板最大开度，从而控制额定转速下的润滑油压。
2.3 润滑油压力低分析 润滑油压力低主要是由注油器出口压力低造成，因机组运行无法检查，结合主要部套结构和同类型机组案例分析可能性如下：1） 注油器入口存在泄漏点。注油器入口法兰存在泄漏，注油器喷嘴不能提供足够的流速，造成注油器出口油压偏低。27日凌晨对主油箱进行补油，打开人孔门未发现明显翻油情况，初步排除注油器出口法兰泄漏。2） 注油器入口滤网堵塞。注油器入口滤网筛孔尺寸为2.00mm，一般不会发生堵塞。华电包头哈汽600MW亚临界机组，2010年6月曾发生过30mm*20mm PCV硬质异物堵塞注油器入口滤网的情况。3） 注油器出口逆止阀卡涩或者翻板脱落。华电潍坊上汽600MWe机组曾在投产初期发生过逆止板脱落的情况。4） 交流油泵或者直流油泵出口逆止阀不严。正常运行时，如果交流或者直流油泵出口不严，會造成主机润滑油压降低。5） 注油器汽蚀，一般注油器汽蚀会不会造成润滑油油压突降。6） 主油泵密封环泄漏；7） 润滑油套装管内套管部套泄漏。
2.4 润滑油压力低风险分析 通过两天运行观察，#2机组主机注油器出口压力稳定在0.151MPa，主油泵出口压力为2.393MPa，润滑油压为0.095MPa。机组润滑油压值基本能满足“汽轮机控制整定参数值”标准。机组停运主机2350转时，润滑油压0.084MPa，主油泵进出口压力为0.20MPa和1.60MPa。机组启动主机2350转时，润滑油压0.099MPa，主油泵进出口压力为0.19MPa和1.58MPa。
结合以上分析，本次主机润滑油压最大的危险点在于机组停运时油压低影响正常惰走。即机组停运时，转子惰走至1200r/min以下时，主机交流油泵启动后，一旦注油器出口逆止阀不严密，润滑油母管低压油倒流至主油箱，轴承供油不足造成恶性事故。从设备部套结构上来讲，即使注油器出口可调逆止阀不严密，入口逆止板能够防止低压油倒流至主油箱内。
3. 润滑油压低防范措施
停运主油箱排烟风机，打开人孔门检查油箱内有无明显翻油情况。检查注油器出口可调逆止阀是否能够在运行中进行调整，加强油质过滤及监护。发电部下发专项操作指导，加强对#2机组主机润滑油系统进行监盘操作，保证交流、直流油泵、顶轴油泵能够及时开启。热控对主油泵入口压力表点进行校验，其中润滑油冷油器入口就地压力表显示压力为0.25MPa，存在较大偏差。专业上联系上海汽轮机厂，做好主机润滑油油压偏低事故预案。如确实存在汽轮机断油风险，则考虑在冷油器后滤网前加装临时油泵，保证机组停机惰走期间安全。
4. 总结
2014年3月机组大修时，解体发现注油器出口逆止阀阀板脱落，对注油器出口逆止阀进行更换，背部增加加固板，加固板不能影响可调逆止阀定位。对其余四只逆止阀进行反措检查，背部增加加固板，加固板需满焊，保证无脱落。对五只逆止阀进出口法兰由“耐油石棉板”更换为“退火紫铜垫”。润滑油油压低于设计值，通过对同类型机组案例分析和润滑油系统结构分析，采取妥善的措施保证机组安全稳定运行，并在机组大修中得到最终处理。
作者简介：
谢旭阳（1984-），男，籍贯山东省济宁市，毕业于山东大学热能与动力工程学院，硕士学位，电力技术工程师。中国设备管理协会设备工程专家库专家，中国电力联合会技术专家。任职华电宿州发电有限公司汽机专业主管六年，现任二期发展部副主任。