顶轴油系统对汽轮机组运行的影响

李小凯

摘要： 本文着重分析了国电霍州二期发电厂600MW机组和江苏镔鑫特钢综合利用节能项目40MW机组汽轮机调试过程中顶轴油系统在投运时的异常情况，并指出问题产生的原因。

关键词：顶轴油 高度 转速 振动 影响

1、国电霍州二期发电厂汽轮发电机组由东方汽轮机厂生产的汽轮机。该机组汽轮机型号NZK600-24.2/566/566超临界、中间再热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。本机通流部分由高/中、低压缸组成。高/中压缸为双层缸结构，高压部分1+7级，中压部为6级；低压缸为4 × 6压力级。高/中、低转子均采用整锻结构，刚性连接。为了减少机组在盘车启动时的力矩，配有高压顶轴装置。该系统由两台顶轴油泵（出口油压8～12MPa）、滤网、过压阀、及管道和仪表组成位于汽机房零米， 油源由润滑油冷油器后（入口油压0.2MPa）接入。每个轴承所需的顶轴油压由油压分配器上的控制阀控制， 分别向轴承下瓦顶轴油孔供入高压顶轴油，以保证转子被高压油顶起足够的高度（顶起高度大于0.06～0.10mm）。各泵出口装设逆止阀以防汽轮发电机在运转时的油流入系统。

2012年5月18日19：28，汽机第一次定速3000r/min检查各项指标正常，在打闸停机惰走过程中，当转速将至40r/min时，突然快速下降到0转速，而整个惰走时间只有38分钟。经过分析，认为顶轴油压调整的太大，大轴顶起高度太高（0.085mm），缓慢一点点降油压观察，最终各参数趋于稳定，整个机组惰走时间达到47分钟，问题解决。

2、江苏镔鑫特钢综合利用节能项目40MW机组，汽轮机为青岛捷能汽轮机集团股份有限公司生产的N40-8.8型凝汽式汽轮机。

2.2调试过程

2015年03月04日润滑油系统、顶轴油及盘车系统进行调试。

启动润滑油泵及顶轴油泵，调整顶轴油总管压力至16.5MPa，分别调整各轴承前的顶轴节流阀，使轴颈顶起。

2015年03月08日汽轮机冲转过程中，转速≥210r/min联锁停顶轴油泵（厂家说明书要求），在顶轴油泵停止瞬间，汽机振动明显有一个跳动的现象，汽轮机后轴X方向从最初13um跳动47um，其他各轴也有一个明显的跳动过程。

经过分析，决定将顶轴油泵转速停联锁≥210r/min提高到≥240r/min，再次启动，汽机振动跳动现象消失。

3.问题分析

顶轴油系统通过调整各轴瓦分配装置，调节各轴承进油压力，因高、中、低压汽轮机转子、发电机转子重量不同，因需要不同的压力，才能得到基本相同的油膜厚度，当顶起油泵已启动，而轴尚未顶起瞬间，顶起油的压力瞬时会升高。但轴被顶起，排油畅通之后，油压即下降而保持某一稳定值。这时轴瓦内已能自动形成并保持完整的润滑油膜。当汽机转速达到一定转速后，轴承油膜的厚度和均匀性及完整性都会受到较大影响，所以对转子的稳定性产生不稳定因素对转子振动产生较大影响。

4.结束语

通过对以上两个实例问题的分析，可以看出顶轴油系统对汽轮机组的顺利启、停和安全运行起到至关重要的作用，通过优化顶轴油系统各参数有利于減小或避免由此带来的影响，加强对顶轴油系统的管理，确保汽轮机组安全性，创造更大的经济效益和社会效益。

参考文献：

【1】 吴季来，汽轮机设备及系统【M】.北京：中国电力出版社，2006

【2】 陈胜军，刘金生，高鹏里.百万千瓦级汽轮机顶轴油系统异常原因的分析与处理【C】.第二届全国火力发电厂汽轮机专业技术交流研讨会，2008

【3】 李录平.汽轮机组故障诊断技术 [M] .北京： 中国电力出版社，2002.