660MW机组直流事故润滑油泵管路改造

李晓东

(大唐长山热电厂,吉林 松原 131109)

2010年 7月 12日、26日,大唐金竹山火力发电公司 3号机组(哈尔滨汽轮机有限责任公司制造,N600-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、高中压合缸、单轴、三缸四排汽凝汽式,系统为单元制热力系统)、大唐国际调兵山 2号机组(哈尔滨汽轮机厂制造,N300-16.7/537/537型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷凝汽式)先后发生机组运行中断油烧瓦事故。事故原因为汽轮机润滑油系统运行中冷油器入口阀芯紧固螺栓松动脱落,阀芯堵塞冷油器进油口,造成机组润滑油全部中断。分析该 6QHF型冷油器切换阀(沈阳北方润华冷却设备有限公司、沈阳盛世高中压阀门有限公司,型号6QHF-200(DN200,PN1.6)结构存在隐患,当处于开位的阀碟松脱,在油流作用下,2个冷油器进油口将全部关闭。烧瓦事故机组采用的6QHF型冷油器切换阀为同一厂家的产品,其结构存在隐患,外部法兰盖紧固螺栓不符合要求,没有按要求配制弹簧垫圈是事故主要原因。大唐长山热电厂结合上述 2起事故对660 MW1号机组进行了对照检查,有针对性地制定并采取了改造措施。

1 1号机润滑油系统概况

大唐长山热电厂 1号机组型号为 CLN660-24.2/566/566(哈尔滨汽轮机厂制造,超临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、反动抽凝汽式)。机组启停机或事故停机时润滑油系统供油由交、直流润滑油泵供油。

交流润滑油泵出口压力油经各自出口逆止门分成2路油路,第1路油路与二级注油器出口油路汇合后经三通阀到冷油器(1、2号),经过润滑油过滤器后分成 2个支路,一支路通过油箱上部的套装油管路至汽轮机各轴瓦供润滑油;另一支路通往顶轴油系统供油。第2路油路经过分支逆止门后经O 76X节流孔与一级注油器出口油路汇合并又分成 2个支路,一支路为主油泵入口供油,另一支路作为低压氢密封油备用油,在其油路中有1个O 3 mm节流孔,经其节流孔后支路油回到套装油管路外套管后经回油滤网进入主油箱。

在交流润滑油泵故障或油压低于定值时直流事故油泵启动向系统供油,其出口压力油经出口逆止门直接通向润滑油过滤器、冷油器后向各瓦提供润滑油。主油泵轴瓦、推力轴承轴瓦及 1、2、3、 4、5、6、9各瓦回油经回油管路进入套装油管路经回油滤网回到主油箱,而 7、8瓦回油经 U形管密封集油管向密封油箱供油。

主机正常运行时整个油系统由主油泵及二级注油器提供润滑油,主油泵出口油路分为2路,一路油与氢密封油备用油出口油路汇合后分为 2个支路,一支路油路至机械超速自动停机装置供油,另一支路为高压氢密封备用油,在其油路中有 1个O 3 mm节流孔,经其节流孔后支路油回到套装油管路外套管后经回油滤网进入主油箱。第2路油分别送至一、二注油器入口作为注油器的动力油,一级注油器出口向主油泵入口供油,同时也作为低压密封油备用油,二级注油器出口油经冷油器及油过滤器后向各轴瓦供润滑油。

直流润滑油泵出口管路如图1所示,图中单位为mm。从润滑油系统结构可以看出,当三通阀或冷油器一旦发生故障出现大量泄油时,将导致机组发生断油烧瓦事故,机组存在安全稳定运行隐患。

大唐长山热电厂1号机冷油器切换阀与发生事故机组冷油器切换阀同为 6QHF-200型号,存在发生同类事故的可能性,因此,必须按要求对管路进行改造。

2 1号机组润滑油系统改造

2.1 改造方案

结合上述 2起烧瓦事故原因,按照大唐总部的具体要求和大唐长山热电厂1号机组的实际情况确定具体改造原则。1号机组润滑油系统中直流事故油泵的润滑油管为通过冷油器、润滑油过滤器,存在发生同类型事故隐患。经与设计单位协调,决定将1号机组直流事故油泵出口直接连接到冷油器与润滑油过滤器,以确保当润滑油系统发生故障时(如冷油器堵塞、润滑油器滤网堵塞,冷油器出入口阀门故障等),通过直流事故油泵直接供给汽轮机各瓦用油,以防止发生断油烧瓦事故。

2.2 方案实施

1号机组停备期间,将主机油系统润滑油排入备用油箱,并采取必要安全措施。改造方案具体实施步骤如下:

a.对交、直流润滑油泵出口三通阀的紧固螺栓进行点焊加固,使交流润滑油泵经过润滑油过滤器(设计有0.077 MPa的压力损失)、冷油器(设计有0.06 MPa的压力损失),连接至润滑油母管,直流油泵不经过润滑油过滤器、冷油器,在油箱内直接连接至润滑油母管;

b.将直流润滑油出口用直径159mm×9 mm的弯头和直径159 mm×9 mm变直径219 mm×9 mm的变径弯头连接至润滑油母管;

c.交流润滑油泵出口逆止门及管道与系统连接保持不变;

d.在直流润滑油泵出口与润滑油管之间加装管道逆止阀,防止润滑油泄压;

e.直流润滑油泵出口油压设计值为 0.38 M Pa,改造后润滑油系统油不经润滑油过滤器、冷油器将减少0.13 MPa的压损,在请吉林电科院专家计算后将原直流泵叶轮送修配将泵叶轮出口槽道车削掉24 mm,以保证润滑油压不超压力,使润滑油压达到 0.094 M Pa正常值。

3 改造后的效果

图1 1号机组直流润滑油泵出口管路

改造后直流润滑油泵出口管路如图2所示,图中单位为 mm。直流润滑油泵出口油管路改造后经机组启动前转直流润滑油泵验证,主机润滑油系统润滑油压稳定,压力值达到设计要求。经168 h大负荷长周期运行和几次机组防腐启动检验,满足机组正常启停机时对主机润滑油系统的要求,同时满足了机组特殊工况对主机润滑油系统的基本要求,提高了机组的安全性能,改造后运行效果良好。

图2 改造后直流润滑油泵出口管路

4 结束语

1号机组主机润滑油系统直流润滑油泵出口油管路经过改造,从根本上消除了发生上述同类事故的隐患,为 1号机组长期安全稳定运行提供了技术保障,同时也为同类型机组的技术改进提供了成功的范例。经168 h大负荷长周期运行和几次机组防腐启动检验,改造取得良好效果,提高了 1号机组安全性能。