關于余熱發(fā)電汽輪機泄壓閥卡澀導致機組跳閘的分析及技改優(yōu)化

引言：青島捷能汽輪機在水泥余熱發(fā)電項目中有著廣泛的應用，本廠余熱發(fā)電汽輪機型號為KD—N—B.SM，水泥余熱發(fā)電總包方大連易事達，南京凱盛，都采用青島捷能汽輪機KD系列產品。KD系列汽輪機在實際運行中普遍純在泄壓閥容易卡澀的問題，機組沖轉達到額定轉速退出高壓啟動油泵時，主油泵進口泄壓閥容易發(fā)生卡澀，使得主油泵進口油壓低，機組油壓保護跳閘，以下詳細分析故障原因，故障解決方法，及技改優(yōu)化。

一、導致主油泵進口油壓低的幾種可能性

1.低壓射油器噴嘴濾網是否堵塞；墊子是否完好。

2.主油泵出口逆止閥閥是否卡澀，高壓啟動油泵出口止回閥是否卡澀。

3.主油泵進口泄油閥檢查是否卡澀。

4.透平油油質差導致各滑閥卡澀，濾網堵塞。

二、泄壓閥卡澀導致的切換高壓啟動油泵時油壓降低導致的機組跳閘分析

1.發(fā)生此類故障的工況

一般是在機組沖轉達到3000RPM，退出高壓啟動油泵時瞬間發(fā)生，這是泄壓閥卡澀的顯著特征，而長期運行中出現主油泵進口油壓逐漸降低，導致停機故障，一般判斷為低壓射油器故障所導致主油泵進口油壓油油量降低所致。

2.泄油閥卡澀導致主油泵進口油壓低具體分析

機組沖轉到達3000RPM，停止高壓啟動油泵時，主油泵出口油壓下降，導致機組跳閘，在檢查并排除低壓射油器和油箱油位均正常后，重點檢查泄油閥，泄油閥位于主油泵進口管道和油箱回油管道之間，該泄油閥泄的就是主油泵進口油管中的油，泄油閥的信號是高壓啟動油泵出口的油壓，是一根直徑Φ18mm的油管。

泄油閥的工作原理及故障排除：

泄油閥一端接高壓啟動油泵出口，一端接回油管道，一端與主油泵進口油管相連接；

⑴.當機組沖轉時，高壓啟動油泵運行，此時機組調節(jié)保安潤滑系統(tǒng)均由高壓啟動油泵提供，通過壓力信號油管的高壓油的壓力，克服滑閥彈簧力和主油泵進口油壓力，使得泄油閥的滑閥向左移動，進而打開4只Φ16mm的泄油孔，使得主油泵進口油管道泄油，此過程中主油泵不參加工作；

⑵.當機組3000RPM時，停止高壓啟動油泵，高壓油信號油管中的油壓消失，泄油閥向右移動，關閉4只Φ16mm的孔，停止泄油，確保主油泵進口不會缺油，此時開始，主油泵參加工作，給機組調節(jié)保安潤滑系統(tǒng)供油；

⑶.當泄油閥滑閥卡澀時，會發(fā)生沖轉3000RPM時停止高壓啟動油泵瞬間，主油泵進口油壓因泄油閥的卡澀未關閉泄油孔，而使得主油泵進口缺油，主油泵進口油壓降低，出口油壓降低，出口油壓低于0.78MPa時，機組跳閘，高壓啟動油泵因油壓聯鎖保護而自動啟動，體現在汽輪機上具體的情況就是，一停高壓啟動油泵瞬間，汽輪機從3000RPM跳閘，轉速下降，505報警；

⑷.拆卸并用柴油清洗泄油閥滑閥、腔體及彈簧，保證滑閥靈活動作無卡澀，重新安裝回位，重新沖轉汽輪機，3000RPM退出高壓啟動油泵，驗證泄油閥能正常動作關閉泄油孔，主油泵進出口油壓正常，調節(jié)保安脈沖系統(tǒng)油壓正常，并網帶負荷。

三、關于主油泵進口壓力低跳閘解決方法

1.汽輪機沖轉到3000RPM，退出高壓啟動油泵時，主油泵進口壓力低，即主油泵進口缺油，機組跳閘，根源在于主油泵進口油管上的泄壓閥滑閥卡澀，泄油孔未能關閉導致主油泵進口油壓低，油壓保護動作，機組跳閘。可以停機后，拆卸泄壓閥，清洗內部雜質，研磨滑閥表面，使其靈活可靠動作，也可以在不停機的情況下，采用提高機組轉速的辦法，使泄壓閥內部滑閥克服卡澀的阻力，強制關閉泄油孔，保證主油泵進口油壓可靠，正常退出高壓啟動油泵。

2.具體操作過程及技術原理

⑴.機組沖轉到3000RPM后，不退高壓啟動油泵，繼續(xù)升速至3180RPM，3180RPM為機組執(zhí)行機構上限，由于機組轉速上升，主油泵出口油壓也增大，此時主油泵出口油壓高于高壓啟動油泵的供油壓力，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口，低壓射油器出口給主油泵進口供油）。

⑵.在機組沖轉未達到3000RPM之前，機組由高壓啟動油泵油泵供油，高壓啟動油泵出口的一根Φ18mm的壓力信號油路所產生的油壓力大于泄油閥內彈簧力與主油泵進口油壓壓力之后，即壓力信號油壓力＞彈簧力+主油泵進口油壓力，滑閥向左移動，4只泄油孔打開，主油泵進口油管中的油被泄掉，此時機組轉速為3180RPM，主油泵出口油壓比3000RPM時有增大，主油泵進口油壓也隨之增大，此時，主油泵進口油壓+彈簧力＞壓力信號油的壓力，滑閥克服因雜質卡澀的阻力，向右移，關閉4只泄油孔，確保主油泵進口不會缺油，此時主油泵開始供油，主油泵投入工作，而高壓啟動油泵實際上已經退出了供油 ，手動停止高壓啟動油泵 ，機組不會跳閘，逐漸將機組轉速降到3000RPM，并網帶負荷

四、青島捷能KD系列汽輪機泄油閥卡澀故障技改優(yōu)化

1.青島捷能汽輪機設計的高壓啟動油泵出口油壓為1.02MPa，而主油泵在額定轉速時的出口油壓為0.96MPa，高壓啟動油泵壓力高于汽輪機主油泵壓力，汽輪機沖轉過程中，在沒有進行油泵切換之前，主油泵出口逆止閥一直關閉，為了防止主油泵長時間憋油導致局部油溫升高，進而發(fā)生汽蝕影響主油泵及機組的安全運行，故而安裝了這個泄油閥。

2.如果從保護主油泵這一功能上考慮，泄油閥應該裝在主油泵出口，而且安裝在主油泵出口逆止閥之前，即能防止長時間悶泵，也能冷卻主油泵，但青島捷能汽輪機KD系列汽輪機設計時主油泵出口逆止閥之前沒有安裝空間，廠家將其設置在主油泵進口油管道上。

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，然后在高壓啟動油泵出口的信號油管上加裝一個壓力信號閥和加裝一個壓力信號油的放油閥。在機組沖轉前，先將三個閥門保持關閉，機組沖轉時，先開啟壓力油信號閥，保證高壓油泵出口壓力信號油路暢通，確保主油泵得到保護，機組達到3000RPM時，先關閉壓力油信號閥，再打開壓力信號油泄油閥，徹底清除泄油閥的壓力油信號源，使得滑閥向右移動關閉4個泄油孔，然后關閉壓力信號油的放油閥，此時緩慢關閉高壓啟動油泵出口手動閥，確認主油泵已經投入運行，停止高壓啟動油泵，再打開高壓啟動油泵出口閥。