共用型TRT机组润滑油系统优化改造

李成裕

一、概况

给高炉配套的GT60·D×2共用型高炉煤气炉顶余压发电机组（简称共用型TRT），共用型TRT的八大系统包括TRT透平主机系统、高低压发配电系统、大型阀门系统、液压伺服控制系统、润滑油系统、氮气密封系统、冷却水系统、自动化控制系统，以及TRT主控楼、TRT厂房、煤气管道、支架和操作平台。润滑油系统主要承担透平机、发电机的轴瓦和盘车装置的润滑。

二、共用型TRT机组润滑油系统组成

润滑油系统由高位油箱、润滑油站、主油泵和连接管道组成。

高位油箱与润滑油管连接，其储油量足以保证机组停机而辅助油泵因停电不能启动时机组各润滑点的短时间润滑供油。

润滑油站由主油箱、喷油器、辅助油泵、循环油泵、双筒滤油器、冷却器、调压器、各种阀门、仪器仪表和管道组成。辅助油泵为SNH440R54U12.1W2型螺杆泵，流量68m3/h，配用电机功率30kW；油站循环油泵3GR42×4AW2（润滑油循环过滤），流量43m3/h，配用电机功率4kW。

主油泵为离心泵，安装与透平主机主轴前端，由主轴带动旋转，是机组正常运行时润滑油的动力源。

当辅助油泵启动时，出口油一路经R19回到主油箱中调节辅助油泵出口压力。另一路经止回阀R18后分三路流动，一路经冷却器R12、滤油器R8、调压器R5后分支一路供给各润滑点，带走机械摩擦产生的热量，经窥视孔集中到回油管后回主油箱，另一支路为其流量的一小部分经截止阀R1从高位油箱腹部进入，充满后从其顶部节流孔板组R45进入管道经窥视孔进入回油管；另一路经R39进入喷油器，这股油从喷油器喷嘴高速喷出，进入喷管，为喷油器喷油；第三路经节流阀R36回主油箱，调节系统额定压力。

三、润滑油系统运行中异常现象及对策

1.润滑油系统运行中异常现象

辅助油泵启动后，泵出口压力升高到0.85MPa，管道剧烈振动，压力表被振脱落，停机处理压力表。

2.故障原因分析

调出润滑油压力曲线，调压器后油压0.23MPa，最远点压力0.16MPa，均为正常，经分析管道剧烈振动，是由于泵出口压力过高造成，必须将油压调下来。

根据油系统设置，在调压阀前，有一支路油管由阀门R36控制回油箱流量，启动辅助油泵，将该阀门逐步开大，将调压阀前压力调至0.45MPa，此时润滑系统稳定运行。做好开机准备，引煤气进入透平机，主轴逐渐升速，当转速到2500r/min时，调压阀前压力升至0.55MPa，管道振动加大，立即将辅助油泵停下，调压阀前压力0.42MPa，随着转速升到3000r/min时，调压阀前压力稳定在0.46MPa，机组并网发电。

机组运行2h后，发现油箱温度逐渐上升，直至52℃才稳定住，此时的环境温度才12℃，如果夏季高温期间，润滑油温肯定不能满足轴瓦润滑的要求。

经分析油温升高的原因，主要是由于经阀门R36控制支路回油箱的这部分润滑油流量大且没有经过冷却，循环后热量上升，引起油箱温度上升。要解决油温问题，必须将支路油管回油箱的这部分润滑油进行冷却。

3.解决故障的对策

解决油压过高的方案有两个：方案一，将主油泵叶轮直径切削，降低油泵扬程，同时辅助油泵相应更换流量相近的螺杆泵。方案二，不采用阀门R36分流回油箱油量，而是从冷却器后调压阀前的管路上碰接一根不锈钢管将润滑油分流一部分回油箱，降低压力。考虑到方案一，操作不方便，投资较大，并且在系统需要增大供油量、油泵运行时间长供油能力下降等情况下，调节余地小等因素，所以采用方案二。

根据现场管道分布，从冷却器后油管碰接一根Φ57×3.5mm不锈钢管安装阀门R50连接到油箱，这样多余的润滑油冷却后回油箱。油路改造后，启动辅助油泵，逐步打开阀门R50，将调压阀前压力调至0.45MPa，透平机组升速，当转速到2500r/min时，调压阀前压力升至0.55MPa，辅助油泵停下，油压0.43MPa，转速升到3000r/min时，调压阀前压力稳定在0.46MPa，机组并网发电。运行2h后，油箱的温度稳定在38℃，解决了夏季高温引起油温的问题。

四、润滑油系统优化运行的启示

1.机组轴承供油不可调的缺陷

机组轴承供油管路安装孔板，控制供油流量。当气温高引起油温升高，需要调大润滑油流量，只能更换孔板，必须停机处理，操作上很不方便。如将孔板更换为节流阀，调节油量非常方便，避免孔板更换时开停机振动对机组轴瓦和煤气密封装置产生不良影响。

2.调压阀前油压要稳定

由于R50阀门没有调节流量功能，在润滑油滤芯堵塞、开机升速过程中，都会引起润滑油压力上升，管道振动，对机组稳定运行造成影响。为了稳定油压，阀门R50并联一调压阀R51，正常运行时阀门R50关闭，调整调压阀R51，使滤油器前压力稳定在0.5MPa左右。

3.转速升到主油泵能替代辅助油泵工作时，辅助油泵应自动停机

机组启动前，由辅助油泵供油进行润滑，机组启动后，随着转速升高，主油泵开始工作，当主轴转速升到2500～2700r/min时，主油泵能替代辅助油泵工作，这时如果没有及时停下辅助油泵，过高的压力会引起管道振动，对系统的稳定产生较大影响。因此在主油泵能替代辅助油泵工作时，设定辅助油泵自动停泵。

4.油箱低油位连锁停泵的必要性

TRT机组的润滑油系统在设计中一般只设置油箱低油位连锁停机。这在运行过程中如果油管的薄弱部位发生破裂时，润滑油从破裂处喷出，油箱低油位连锁停机，在主油泵供油油压低于联锁值时，辅助油泵自动启动，造成油箱的油不断地油泵被抽出，如不及时到现场将油泵停下，当油箱里的油被抽空后，因油压连锁，两台辅助油泵就会都启动起来，剧烈振动而损坏，导致设备事故。如果没有备用油泵，TRT机组就无法正常开起来，造成巨大损失。因此油箱低油位连锁停泵，能减少油的泄漏，减少补充油，节约油费，保证管路修复后，及时开机发电。

高炉煤气余压透平发电机机组是高转速、轴振动小的旋转设备，润滑油系统作为机组的组成部分，它的安全、稳定运行至关重要。