關(guān)于余熱發(fā)電汽輪機(jī)泄壓閥卡澀導(dǎo)致機(jī)組跳閘的分析及技改優(yōu)化

引言：青島捷能汽輪機(jī)在水泥余熱發(fā)電項(xiàng)目中有著廣泛的應(yīng)用，本廠余熱發(fā)電汽輪機(jī)型號(hào)為KD—N—B.SM，水泥余熱發(fā)電總包方大連易事達(dá)，南京凱盛，都采用青島捷能汽輪機(jī)KD系列產(chǎn)品。KD系列汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中普遍純?cè)谛箟洪y容易卡澀的問題，機(jī)組沖轉(zhuǎn)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速退出高壓?jiǎn)?dòng)油泵時(shí)，主油泵進(jìn)口泄壓閥容易發(fā)生卡澀，使得主油泵進(jìn)口油壓低，機(jī)組油壓保護(hù)跳閘，以下詳細(xì)分析故障原因，故障解決方法，及技改優(yōu)化。

一、導(dǎo)致主油泵進(jìn)口油壓低的幾種可能性

1.低壓射油器噴嘴濾網(wǎng)是否堵塞；墊子是否完好。

2.主油泵出口逆止閥閥是否卡澀，高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口止回閥是否卡澀。

3.主油泵進(jìn)口泄油閥檢查是否卡澀。

4.透平油油質(zhì)差導(dǎo)致各滑閥卡澀，濾網(wǎng)堵塞。

二、泄壓閥卡澀導(dǎo)致的切換高壓?jiǎn)?dòng)油泵時(shí)油壓降低導(dǎo)致的機(jī)組跳閘分析

1.發(fā)生此類故障的工況

一般是在機(jī)組沖轉(zhuǎn)達(dá)到3000RPM，退出高壓?jiǎn)?dòng)油泵時(shí)瞬間發(fā)生，這是泄壓閥卡澀的顯著特征，而長(zhǎng)期運(yùn)行中出現(xiàn)主油泵進(jìn)口油壓逐漸降低，導(dǎo)致停機(jī)故障，一般判斷為低壓射油器故障所導(dǎo)致主油泵進(jìn)口油壓油油量降低所致。

2.泄油閥卡澀導(dǎo)致主油泵進(jìn)口油壓低具體分析

機(jī)組沖轉(zhuǎn)到達(dá)3000RPM，停止高壓?jiǎn)?dòng)油泵時(shí)，主油泵出口油壓下降，導(dǎo)致機(jī)組跳閘，在檢查并排除低壓射油器和油箱油位均正常后，重點(diǎn)檢查泄油閥，泄油閥位于主油泵進(jìn)口管道和油箱回油管道之間，該泄油閥泄的就是主油泵進(jìn)口油管中的油，泄油閥的信號(hào)是高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口的油壓，是一根直徑Φ18mm的油管。

泄油閥的工作原理及故障排除：

泄油閥一端接高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口，一端接回油管道，一端與主油泵進(jìn)口油管相連接；

⑴.當(dāng)機(jī)組沖轉(zhuǎn)時(shí)，高壓?jiǎn)?dòng)油泵運(yùn)行，此時(shí)機(jī)組調(diào)節(jié)保安潤(rùn)滑系統(tǒng)均由高壓?jiǎn)?dòng)油泵提供，通過壓力信號(hào)油管的高壓油的壓力，克服滑閥彈簧力和主油泵進(jìn)口油壓力，使得泄油閥的滑閥向左移動(dòng)，進(jìn)而打開4只Φ16mm的泄油孔，使得主油泵進(jìn)口油管道泄油，此過程中主油泵不參加工作；

⑵.當(dāng)機(jī)組3000RPM時(shí)，停止高壓?jiǎn)?dòng)油泵，高壓油信號(hào)油管中的油壓消失，泄油閥向右移動(dòng)，關(guān)閉4只Φ16mm的孔，停止泄油，確保主油泵進(jìn)口不會(huì)缺油，此時(shí)開始，主油泵參加工作，給機(jī)組調(diào)節(jié)保安潤(rùn)滑系統(tǒng)供油；

⑶.當(dāng)泄油閥滑閥卡澀時(shí)，會(huì)發(fā)生沖轉(zhuǎn)3000RPM時(shí)停止高壓?jiǎn)?dòng)油泵瞬間，主油泵進(jìn)口油壓因泄油閥的卡澀未關(guān)閉泄油孔，而使得主油泵進(jìn)口缺油，主油泵進(jìn)口油壓降低，出口油壓降低，出口油壓低于0.78MPa時(shí)，機(jī)組跳閘，高壓?jiǎn)?dòng)油泵因油壓聯(lián)鎖保護(hù)而自動(dòng)啟動(dòng)，體現(xiàn)在汽輪機(jī)上具體的情況就是，一停高壓?jiǎn)?dòng)油泵瞬間，汽輪機(jī)從3000RPM跳閘，轉(zhuǎn)速下降，505報(bào)警；

⑷.拆卸并用柴油清洗泄油閥滑閥、腔體及彈簧，保證滑閥靈活動(dòng)作無卡澀，重新安裝回位，重新沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)，3000RPM退出高壓?jiǎn)?dòng)油泵，驗(yàn)證泄油閥能正常動(dòng)作關(guān)閉泄油孔，主油泵進(jìn)出口油壓正常，調(diào)節(jié)保安脈沖系統(tǒng)油壓正常，并網(wǎng)帶負(fù)荷。

三、關(guān)于主油泵進(jìn)口壓力低跳閘解決方法

1.汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)到3000RPM，退出高壓?jiǎn)?dòng)油泵時(shí)，主油泵進(jìn)口壓力低，即主油泵進(jìn)口缺油，機(jī)組跳閘，根源在于主油泵進(jìn)口油管上的泄壓閥滑閥卡澀，泄油孔未能關(guān)閉導(dǎo)致主油泵進(jìn)口油壓低，油壓保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳閘?？梢酝C(jī)后，拆卸泄壓閥，清洗內(nèi)部雜質(zhì)，研磨滑閥表面，使其靈活可靠動(dòng)作，也可以在不停機(jī)的情況下，采用提高機(jī)組轉(zhuǎn)速的辦法，使泄壓閥內(nèi)部滑閥克服卡澀的阻力，強(qiáng)制關(guān)閉泄油孔，保證主油泵進(jìn)口油壓可靠，正常退出高壓?jiǎn)?dòng)油泵。

2.具體操作過程及技術(shù)原理

⑴.機(jī)組沖轉(zhuǎn)到3000RPM后，不退高壓?jiǎn)?dòng)油泵，繼續(xù)升速至3180RPM，3180RPM為機(jī)組執(zhí)行機(jī)構(gòu)上限，由于機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，主油泵出口油壓也增大，此時(shí)主油泵出口油壓高于高壓?jiǎn)?dòng)油泵的供油壓力，主油泵出口逆止閥在壓差的作用下打開，汽輪機(jī)主油泵開始供油，主油泵投入工作，（主油泵出口其中一路供給低壓射油器進(jìn)口，低壓射油器出口給主油泵進(jìn)口供油）。

⑵.在機(jī)組沖轉(zhuǎn)未達(dá)到3000RPM之前，機(jī)組由高壓?jiǎn)?dòng)油泵油泵供油，高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口的一根Φ18mm的壓力信號(hào)油路所產(chǎn)生的油壓力大于泄油閥內(nèi)彈簧力與主油泵進(jìn)口油壓壓力之后，即壓力信號(hào)油壓力＞彈簧力+主油泵進(jìn)口油壓力，滑閥向左移動(dòng)，4只泄油孔打開，主油泵進(jìn)口油管中的油被泄掉，此時(shí)機(jī)組轉(zhuǎn)速為3180RPM，主油泵出口油壓比3000RPM時(shí)有增大，主油泵進(jìn)口油壓也隨之增大，此時(shí)，主油泵進(jìn)口油壓+彈簧力＞壓力信號(hào)油的壓力，滑閥克服因雜質(zhì)卡澀的阻力，向右移，關(guān)閉4只泄油孔，確保主油泵進(jìn)口不會(huì)缺油，此時(shí)主油泵開始供油，主油泵投入工作，而高壓?jiǎn)?dòng)油泵實(shí)際上已經(jīng)退出了供油 ，手動(dòng)停止高壓?jiǎn)?dòng)油泵 ，機(jī)組不會(huì)跳閘，逐漸將機(jī)組轉(zhuǎn)速降到3000RPM，并網(wǎng)帶負(fù)荷

四、青島捷能KD系列汽輪機(jī)泄油閥卡澀故障技改優(yōu)化

1.青島捷能汽輪機(jī)設(shè)計(jì)的高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口油壓為1.02MPa，而主油泵在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的出口油壓為0.96MPa，高壓?jiǎn)?dòng)油泵壓力高于汽輪機(jī)主油泵壓力，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中，在沒有進(jìn)行油泵切換之前，主油泵出口逆止閥一直關(guān)閉，為了防止主油泵長(zhǎng)時(shí)間憋油導(dǎo)致局部油溫升高，進(jìn)而發(fā)生汽蝕影響主油泵及機(jī)組的安全運(yùn)行，故而安裝了這個(gè)泄油閥。

2.如果從保護(hù)主油泵這一功能上考慮，泄油閥應(yīng)該裝在主油泵出口，而且安裝在主油泵出口逆止閥之前，即能防止長(zhǎng)時(shí)間悶泵，也能冷卻主油泵，但青島捷能汽輪機(jī)KD系列汽輪機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)主油泵出口逆止閥之前沒有安裝空間，廠家將其設(shè)置在主油泵進(jìn)口油管道上。

3.技改優(yōu)化

先在高壓油泵出口接一根DN25的油管，直接回到油箱，由回油閥控制，然后在高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口的信號(hào)油管上加裝一個(gè)壓力信號(hào)閥和加裝一個(gè)壓力信號(hào)油的放油閥。在機(jī)組沖轉(zhuǎn)前，先將三個(gè)閥門保持關(guān)閉，機(jī)組沖轉(zhuǎn)時(shí)，先開啟壓力油信號(hào)閥，保證高壓油泵出口壓力信號(hào)油路暢通，確保主油泵得到保護(hù)，機(jī)組達(dá)到3000RPM時(shí)，先關(guān)閉壓力油信號(hào)閥，再打開壓力信號(hào)油泄油閥，徹底清除泄油閥的壓力油信號(hào)源，使得滑閥向右移動(dòng)關(guān)閉4個(gè)泄油孔，然后關(guān)閉壓力信號(hào)油的放油閥，此時(shí)緩慢關(guān)閉高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口手動(dòng)閥，確認(rèn)主油泵已經(jīng)投入運(yùn)行，停止高壓?jiǎn)?dòng)油泵，再打開高壓?jiǎn)?dòng)油泵出口閥。