汽轮机组安装调试问题与处理措施

汽轮机组安装调试问题与处理措施

易俊

五矿二十三冶建设集团有限公司 湖南长沙 410116

摘要：汽轮机是保证人们用电质量的重要设施，因此，在安装调试汽轮机组时，技术人员需要对其安全调试问题进行分析，以保障汽轮机组安全稳定地运行。本文结合某电厂600MW汽轮发电机组及关键配套设施的安装调试情况，探讨汽轮机组安装调试过程中的工艺问题和处理方法，以期解决汽轮机组安装调式的技术难题，为同行提供技术参考。

关键词：汽轮机；安装调试；工艺

引言:

汽轮机是电力生产的核心装置。汽轮机运行一段时间后容易出现异常振动、发电机进油、主油泵进出口压力低、小机安置泵电机烧损、油泵切换过程中小机速关阀关闭等问题，加大汽轮机部件磨损，影响汽轮机的运行稳定性，如不及时处理可能引发安全事故。由此可见，汽轮机组运行安全是使用汽轮机必须高度重视的问题。因此，必须在汽轮机组安装调试过程中尽可能避免安装振动的影响，确保汽轮机组运行稳定性好，提高其运行效率和安全性。

一、汽轮机组简介

某电厂汽轮机组项目采用南京汽轮电机（集团）有限公司生产的，CC600-1667/670.8/538/538型600MW亚临界汽轮机组，采用亚临界燃烧技术。汽轮发电机型号为QFR-36-2-10.5，生产厂家为南京汽轮电机（集团）有限公司。汽轮机组控制系统包括汽轮机控制子系统、紧急停机子系统、电液传动控制子系统组成。执行器主要由耐火高压燃油装置、电液转换装置和马达构成。执行器的主要功能包括挂闸、自动确定温升、选择适当启动方式。此外，汽轮机组控制系统冗余性、可扩展性良好，在汽轮机组控制系统运行异常时可进行智能故障诊断，方便提出相应的故障处理方案，有效保障汽轮机组的运行稳定性。

二、汽轮机组安装调试问题和处理措施

（一）主机轴振、瓦振

1#汽轮机第一次转动时，2#汽轮机的轴振动和瓦振动异常，轴振达275.5um。瓦振达66.1um.，跳机值是300um，因为轴振与跳机值差距小，检查2#机轴承，发现2#机轴承轴颈有一定磨损，汽轮机轴承座中出现很多铜屑，且越靠近盘车，铜屑数量越多。除此以外，在2#机的润滑系统中也存在大量铜屑，导致润滑系统受损。因此，必须拆卸检查推力轴承、油泵等设备，经查发现铜屑来自盘车铜套质量不过关，铜套磨损过度导致润滑系统中存在大量铜屑，污染整个油路系统。解决方法是清除铜屑，更换曲柄上的铜套，然后运行测试，确认轴振动和瓦振动均符合要求。

（二）发电机进油

发电机密封油系统通常为单流环形泡沫密封，包含一台主油泵、一台备油泵，都是通过交流电机驱动。事故油泵由直流电机驱动。1#汽轮机组发电机油封系统调试时，发现发电机油和排油软管泄漏，立即停止油泵排油。进一步分析原因发现，发电机油封系统邮箱浮阀被堵，油箱失去自动加油放油功能，密封油溢过密封瓦流入发电机。为避免此问题再次发生应该在后续安装过程中仔细检查浮阀的可靠性，并提高油封系统中油液的纯度。

（三）启动时异常振动

如果启动时产生异常振动将对汽轮机的运行带来很大的安全隐患。因此，需要采取措施防止振动导致的运行异常。首先，防止轴封碰撞，轴封需要加强和修理，应确保轴封间隙合理，避免轴封泄漏，影响汽轮机的运行经济性和安全性。其次，汽轮机的装配必须根据汽轮机的实际情况进行。安装调试时合理确定轴封间隙不仅可以保障汽轮机装置的正常运行，也可以降低汽轮机的运行成本。汽轮机进行维护后，如果启动时因异常振动而发生运行异常问题，则需要适当增加轴封静、动间隙。汽轮机组大修后，一回路临界转速必须提高一倍。如果汽轮机组存在动静摩擦，则必须设置防振装置。最后，在启动汽轮机时出现振动故障。应使用轴封代替滑动式轴封代替普通轴封，从而调整轴封、大轴之间的距离，有效减少大轴磨损，防止更严重的振动故障。

（四）小机速关阀关闭

机组换油供油主要通过集中供油系统完成。在挂闸过程中，当小机主油泵切换时可能发生速关阀自然关闭现象。通过调阅有关此问题的文档记录发现主油泵切换过程中速关阀未按规定的程序动作，未收到主油泵油压下降的信号，系统未及时给出警告灯，导致速关阀自动关闭。仔细检查小机速关阀后确认其质量没有问题，由此推断出该问题关键在于润滑油，更换完润滑油后，油泵再次开启，问题得到解决。

（五）主油泵进出口油压偏低

汽轮机组检修维护后，其转速增加到3000r/min。主油泵进出口油压偏低，交直流油泵停机，导致主油泵动力异常，最终造成停机事故。对油泵进行了全面仔细检查并未发现异常。由此推断原因可能是主油泵供油系统故障导致主油箱的真实油位比吸油口真实油位低。经过检查发现主油箱油位显示与主油箱实际油位存在约276mm偏差。开机时油位显示范围为1200～1280mm，实际油位约为846～897mm，油涡轮运行正常，上吸油口稳定油位下限约950mm，实际油位低于吸油口油位最低值，导致主油泵无法正常工作，这就是主油泵不能正常供油的直接原因。通过向主油泵充油，并在主油箱泵上增加一个油位传感器，以保证主油箱油位显示的准确性性，汽轮机再次运行后，主油泵进出口油压值处于合理范文。

（六）前置泵电机烧损

汽轮机组前泵电机运行时产生明显的噪音，电机驱动一侧的轴承过热。检修结束，电机还是出现烧损现象，导致小机跳机。对小机的前置电机进行拆检发现电机轴承严重损毁，定子铁芯和转子铁芯都有一定程度的烧损。结合小机前置电机轴承温度曲线图以及对电机拆解检查可以发现，短短数分钟时间，前置电机轴承温度快速升高到185℃，导致烧损跳闸。造成这个问题的原因是轴承保养不及时，润滑油不够，轴承高速运转，滚子和轴套间的磨损加剧，增加了轴承和滚子之间的间隙，进而产生较大的噪音，并导致滚子和轴承套的疲劳脆化。在长期高速运转过程中，轴承材料在质量和硬度方面不能承受机械应力，轴承套损坏，轴承内部滚子排列错位，在滚子严重卡涩的情况下，摩擦力大大增加，轴承高速运转的过程中轴承温度迅速升高并持续运转30分钟。当定子温度升至130℃以上时，触发电机高温保护，导致跳闸。此时电机扫膛情况非常严重，转子严重烧损，这也是电机起火的主要原因。为防止此类事故的发生，必须加强对设备运行的检查，严格按照制造商的要求和相关条件添加润滑油，如果添加润滑油后仍然听到噪音，则需要拆卸并检查电机。

结论

综上所述，汽轮机电力供应的关键装置，运行汽轮机一段时间后往往会出现异常振动、发电机进油、主油泵进出口压力低、电机烧损、油泵切换过程中小机速关阀关闭等问题。在安装调试过程中出现的汽轮机组问题往往是由于安装过程过于仓促造成。在安装施工过程中，很多细节被忽略，安装后没有做好相关的检查和维护工作，导致安全调试问题未被及时发现，从而大大降低汽轮机组的安装质量。如果能在安全调试过程中有效解决大部分安全运行问题就可以最大限度地提高汽轮机组的运行效率和运行稳定性。因此，要高度重视汽轮机组安全调试阶段的工作，应做好安装调试工作记录，为后续安装调试积累经验，针对存在的问题要及时采取措施进行有效处理，快速有效彻底地解决汽轮机运行问题，从而有效保障汽轮机组正常运行。

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