300MW机组给水泵汽轮机盘车投运故障分析处理

田宁

（陕西商洛发电有限公司，陕西商洛，726000）

1 设备概况

某电厂300MW机组是哈尔滨汽轮机厂制造，给水系统设计为2台100%容量汽动给水泵＋1台50%容量电动给水泵，其中给水泵汽轮机为杭州汽轮机厂制造，型号为NK50/56/0，型式为单缸、单轴、反动纯凝汽式。给水泵汽轮机（以下简称为“小机”）采用油涡轮盘车装置，使小机和给水泵的转子在启、停中均匀受热和冷却，防止转子弯曲，盘车转速设计为40～ 300r/min。

图1 油涡轮盘车机构简图

油涡轮盘车机构主要由动轮和喷嘴环组成，是一个以压力油为工作介质的单级油透平。喷嘴环用螺栓紧固在后轴承座的下部，通常动轮套在转子上，动轮采用两半剖分结构，动轮从径向插入转子凸缘的槽道中，在轴向用锥销将动轮和转子紧固，由小机交流主油泵输出的压力油经截止阀从轴承座侧面供入，经内接管进入喷嘴环，从喷嘴中高速喷射的压力油冲击动轮叶片做功，使转子连续旋转，盘车油在做功后从后轴承座回油管流出。此外，小机还设置了一个手动盘车装置，在很不利的起动条件下，转子的起动力矩大到当液压盘车也不能盘动转子时，投入手动盘车，以避免转子长时间停留出现弯曲[1]。

小机油涡轮盘车用油来自其透平油系统，该系统设计有2台交流主油泵、1台直流润滑油泵、2台顶轴油泵，各油泵和电机的型号如下表所示。其中交流油泵出口油流分别供小机调节保安系统、小机和给水泵的润滑油系统、油涡轮盘车。盘车投入前需先启顶轴油泵，小机前、后轴承的顶轴油压要求大于4.0MPa，然后开启油涡轮盘车进油门，油流冲动叶轮带动盘车运行。

表1 油锅轮盘车参数

2 存在问题

该小机在运行过程中，经常出现油涡轮盘车不能正常投运的情况。一种是小机停运时不能投入盘车，另一种是小机启动前盘车投不动。这些问题从油涡轮盘车的特点分析，即该盘车优点是无机械啮合部件，无论投入或退出都不会发生机械碰撞，使用安全，而且小机停运时，在转子转速低于盘车转速前就可以投入盘车；但缺点是盘车力矩小，当转子静摩擦阻力加大时就难以盘动。

当小机打闸时，由于带动给水泵转动使惰走时间较短，需要运行人员尽快启动顶轴油泵，并赶至就地开大盘车进油门以维持小机转动。如果转子已完全静止，也就和小机启动前投盘车的情况相同，这时需要较大启动力矩才能克服摩擦阻力投入盘车。实际运行中遇到盘车不能投入，采用挂上手动啮合齿轮加大盘车力矩，或者再启动一台交流主油泵以增加油流冲动力。采用这些方法，有时仍无法投入盘车，若是小机停运中则为了防止转子弯曲，必须破坏小机真空、停止轴封供汽，待汽缸、给水泵温度逐渐下降后再投盘车。

3 设备检查

小机盘车无法投运，处理过程中将联轴器断开，发现可以投入盘车，说明之前是由于给水泵的转子出现卡涩。相比于小机，给水泵的动静间隙很小，而泵体内是高温给水，如果动静部件温度不均出现变形，变形量超过间隙值就会造成卡涩。而且在给水泵停运中，泵体内给水流速停止或较低（前置泵运行时），如果给水水质不好及滤网工作失常，一些细小颗粒沉积在水泵内，堵住动静间隙造成转子卡涩。

如果小机盘车不能投运，采用手动方式可以盘动转子，而且转动力矩不大，说明小机油涡轮盘车力矩达不到要求。分析这种情况有以下几种原因：小机交流主油泵出口供调节保安油和润滑油、顶轴油及盘车油，油量分配不协调造成盘车供油不足；盘车供油管道及阀门内部杂质堵塞，造成盘车供油压力下降；油涡轮叶片和壳体间隙增大、密封不严引起效率下降，造成盘车力矩减小。

4 解决方法

（1）小机停运时要及时投运盘车，即在转速下降过程中就启动顶轴油泵并将盘车油门开启，不要待转子静止后再投盘车[2]。小机停运时采用就地打闸的方法，而且提前开启盘车油门，保证惰走过程盘车投运；对于小机跳闸投盘车的情况，考虑将盘车进油门改造为远控电动门，这样当小机转速低于1500r/min，联锁启动顶轴油泵、开启盘车进油门，保证油涡轮盘车投运。

（2）小机油系统设备进行消缺完善，供油量协调分配。检查小机油泵出力正常，消除各调节保安系统内漏，合理调整润滑油压，清除盘车供油管道及阀门的堵塞，保证盘车供油量充足。同时调整油涡轮各处密封间隙，提高叶轮工作效率。采用增大盘车回油管径、回油管单独引至油箱，用这些办法提高了油涡轮的工作力矩。

（3）保证给水水质和滤网工作正常，杜绝杂质进入给水泵。在启停过程中按要求投入暖泵或启动前置泵，保证给水泵上下膨胀均匀、动静间隙正常，防止发生泵内卡涩情况。

（4）手动盘车可以增加小机盘车力矩，又对小机和给水泵内部进行摩擦检查。在机组检修时，对手动盘车机构内的套筒、啮合杆、齿轮等进行修复，保证油涡轮盘车无法投入时，手动装置能有效工作。