消除电泵偶合器油箱温度高

 消除电泵偶合器油箱温度高

季建宇

江苏华电扬州发电有限公司汽机分部；江苏 扬州 225002

摘要：电动给水泵是汽轮发电机组的重要要设备，带偶合器的电动给水泵组在运行时出现油箱温度高，直接影响发电机安全运行，根据偶合器说明书和运行操作规范，分析原因，消除偶合器油箱温度高缺陷，夯实了电动给水泵健康运行基础

关键词：偶合器；轴承；易熔塞；

某公司330MW机组采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的73C型汽轮机，N330-16.7/538/538汽轮机，亚临界、中间再热、单轴、双缸、双排汽凝汽式汽轮机，高中压合缸，反动式汽轮机。与之相配套的给水泵，有三台给水泵组成，两台由小汽轮机直接驱动，一台由电动机驱动，全部为半容量给水泵，采用汽轮机驱动给水泵与小汽轮机联轴器连接，前置泵由电动机单独驱动，采用电动机驱动的给水泵，给水泵与电动机之间设置偶合器，偶合器型号为YOT51A型，传递功率4600KW，输入转速1490r/min，最大输出转速5410r/min，调速范围25%-100%，增速齿轮齿数比146/39，全载滑差不大于3%，效率大于95%，电动机另一端通过联轴器与前置泵连接，前置泵、电动机、偶合器、给水泵连成一体，作为机组启动和应急使用。

机组检修后，锅炉做水压试验，需启动电动给水泵，电动给水泵启动前，润滑油压0.25Mpa，油箱油温35℃，水泵启动后，转速3000rpm，10分钟后，工作冷油器进口油温度升高到109.6℃，工作冷油器出口油温度35.05℃，20分钟后，润滑冷油器进口油温度81℃，润滑冷油器出口油温度41℃，偶合器各径向轴承1、2、5、6、7、10轴承温度分别为56.5℃、56.6℃、70.2℃、94.1℃、67.1℃、64.3℃，其中6径向轴承温度最高达94.1℃（温度超过90℃，轴承温度高报警，温度超过95℃，保护跳泵）。

一、针对工作油温偏高、油箱温度偏高、轴承温度偏高进行原因分析：

1、工作油温度偏高原因分析

（1）偶合器油箱润滑油品质：由于电动给水泵作为启动或应急动力，操作时间短，操作频次少，润滑油的品质容易忽视，不会重视润滑油品质，如润滑油中颗粒度和含水量超标等时有发生，电动给水泵运行时，偶合器上部排气口烟气较重，一般机组大修期间，油箱内润滑油进行集中过滤。

（2）冷却器换热效果差：偶合器及给水泵等设备转动时，都会产生热量，都是通过润滑油或工作油带走这些热量，然后再通过冷油器进行热交换，由冷却水带走，从运行表计来看，工作冷油器进口油温度升高到109.6℃，工作冷油器出口油温度35.05℃，润滑冷油器进口油温度81℃，润滑冷油器出口油温度41℃，冷却器进口温度偏高但冷却器出口油温均满足设备运行要求，工作油冷却器和润滑油冷却器工作正常。因此，可以排除冷却器换热效果差原因。

（3）工作油循环油量偏小：偶合器内部由增速齿轮组、泵轮、涡轮、油泵、勺管、轴承、油管道、油箱等设备组成，偶合器的泵轮和涡轮一般是对称布置，几何尺寸相同，在泵轮和涡轮内装有许多径向辐射叶片，一般泵轮内叶片多于涡轮内叶片。工作时，在压力腔内充以工作油，电动机的动力通过泵轮传递到工作油;工作油在泵轮内加速，机械能转变成动能，在涡轮内吸收动能，并转化成机械能，通过从动轴传递动力动矩给水泵，从动涡轮的速度小于泵轮速度，该速度差称为滑差。由于存在速度差引起动能的损失，动力损失转化为热量，传递给工作油，使工作油温度上升，工作油温度热量通过工作油冷却器由冷却水带走。工作油系统由一路闭式油循环叠加一路开式油循环组成，闭式油循环由工作油经泵轮和涡轮，由勺管吸出，流向工作油冷却器，经工作油冷却器冷却后，经过缩孔重新回至泵轮入口，继续进行油循环。开式油循环由主油泵从油箱中提取润滑油，通过顺序阀进入工作油闭式循环回路，向偶合器工作腔供油，多余的工作油经过溢流阀回到油箱，当偶合器的充液量减少时，多余的工作油也是由此回到油箱。工作油循环流量偏小时，由于工作油在泵轮和涡轮中循环高速流动，会产生很大热量，反向传递给工作油，使工作油温升高，虽然系统中安装冷却器，但是工作油循环流量小，大部分热量仍结聚在泵轮与涡轮内，没有被冷却器带走，热量结聚导致工作油温继续升高。从现场表计观察，主油泵运行正常，油泵出口油压正常，对油系统通过缩孔补油正常；循环油量控制通过勺管移动改变泄漏量，勺管无卡涩现象。

2、偶合器油箱油温度高原因分析

根据偶合器润滑油系统流程可知，偶合器油系统分为工作油系统和润滑油系统，由同一台油泵提供工作油和润滑油，工作油系统由一路闭式油循环叠加一路开式油循环组成。润滑油系统也由油泵提供润滑油，不经过顺序阀，直接进入润滑油冷却器冷却，冷却后进入双联过滤器，出双联过滤器后，润滑油向各轴承及其它设备供油，以润滑或冷却用。为了保证各轴承在偶合器启动、停机和故障时都有润滑油润滑，由一辅助润滑油泵在电动机启动前和停机后向各轴承供油。电动辅助油泵由外接电动机驱动，从油箱内提取润滑油，通过逆止阀向润滑油系统提供润滑油，供轴承润滑使用。偶合器油箱收集各轴承回油、工作油循环泄漏油、偶合器齿轮润滑回油。由运行现场来看，径向轴承温度高，回油进入油箱中可以升高油温，工作油系统泄漏进入油箱可以升高油温。

3、轴承温度偏高原因分析

从运行现象来看，偶合器除6号径向轴承外其它径向轴承温度比正常值偏高几度，6号径向轴承温度接近跳泵值，偶合器结构显示，6号径向轴承与偶合器泵轮壳间，有一浮动环相隔，主要作用是隔断工作油与6号径向轴承相互串油，防止高温工作油串入6号径向轴承中引起轴瓦温度高；另处，6号径向轴承间隙偏小，可引起瓦温偏高。

二、停运电动给水泵组，隔离系统，揭偶合器上盖检查

（1）检查6号轴承。拆除轴承上盖，检查泵轮与轴承间浮动环，浮动环乌金完好，间隙0.12mm，未发现损坏痕迹，拆除6号轴瓦上半，测量轴瓦侧隙及顶隙，都在标准值内，上瓦乌金完好，检查轴承进油缩孔，未发现堵塞。

（2）检查泵轮与涡轮间间隙和串度。泵轮与涡轮间相互输送工作油，传递扭矩，实现无级变速，泵轮与涡轮间控制一定间隙，间隙大，工作油易从此间隙处泄漏，泄漏出的高温工作油进入油箱中，会引起油箱油温升高，间隙小，泵轮与涡轮叶片易碰磨，损坏叶片，此处间隙2.00毫米，符合厂家标准。检查泵轮与涡轮壳体上的易熔塞，易熔塞是一件保护设备，主要作用是当泵轮和涡轮内工作油温达到160℃，易熔塞熔毁，高温工作油从机壳内排出，进入偶合器油箱，油箱油温上升，通过油泵润滑油不断进入润滑油入工作油系统，导致润滑油温度升高。检查发现一只易熔击穿，更换一只易熔塞。

检修完毕，再次启动电动给水泵，偶合器运行参数，润滑油压0.25Mpa，油箱油温35℃，水泵启动后，转速2949rpm，10分钟后，工作冷油器进口油温度升高到85.13℃，工作冷油器出口油温度44.45℃，20分钟后，润滑冷油器进口油温度52.14℃，润滑冷油器出口油温度37.89℃，偶合器各径向轴承1、2、5、6、7、10轴承温度分别为50.13℃、52.6℃、61.73℃、69.61℃、57.2℃、54.1℃，偶合器各参数完全符合标准。

本文通过偶合器油箱温度高原因分析，排查引起油箱温度高因素，找出油箱温度高末端要因，制定解决方案，消除偶合器油箱温度缺陷。

参考文献：1、YOT51-YOT51A偶合器运行维护说明书

2、国电太原第一热电厂编著《汽轮机及辅助设备》

作者：季建宇（1968年生）一直从事汽轮机检修与维护。