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沙角发电A厂200 MW汽轮机供油系统完善化改造           
沙角发电A厂200 MW汽轮机供油系统完善化改造
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 11:26:56
杨群发
沙角发电总厂,广东 东莞 511761

  沙角发电A厂3号机是哈尔滨汽轮机厂生产的N200-130/535/535中间再热凝汽式汽轮机。受当时设计、制造技术水平和客观条件的限制,200 MW汽轮机供油系统出现了主油泵推力瓦磨损、主油泵与高压启动油泵不能自动切换和油动机摆动等问题。为此,在1998年2~4月采用哈尔滨新华汽轮机技术对供油系统进行了彻底的技术改造,解决了投产以来一直困扰的问题。

1 供油系统简介
  供油系统采用主油泵-射油器型式。由汽轮机主轴直接带动的离心式主油泵打出来的油分成两路:一路通向调节系统,一路通向射油器。射油器由两台并联组成,Ⅰ号向主油泵进口供油,Ⅱ号向机组润滑油系统供油。系统有3台离心式辅助油泵,其中高压启动油泵在机组启动时代替主油泵工作,交流润滑油泵用于启动前、停机和盘车时向机组提供润滑油,直流油泵用作紧急备用。

2 改造方案
  a)主油泵与高压启动油泵实现自动切换。为此主油泵进行增容改造,提高出力;高压启动油泵修改P-Q特性,适当调低出力,重新匹配与主油泵并联运行工况参数,实现自动切换。
  b)改善汽蚀特性。按优化设计的参数对Ⅰ、Ⅱ号射油器进行改造;修改交流润滑油泵泵轮,扩大入口截面及叶片入口、叶片型线,降低流速。
  c)为解决主油泵齿形联轴器和推力轴承的磨损问题,采用新型推力轴承、支持轴承、齿形联轴器、密封环等部件。
  d)更换汽轮机各轴承进油节流孔板,重新分配润滑油流量。

3 改造工作
3.1 主油泵
3.1.1 泵壳
  因制造工艺的原因,主油泵出口在泵壳中分面结合处有节流现象,解体后修刮泵壳上下两部分主油泵的出口连接处,使它们光滑连接起来。
3.1.2 叶轮
  为达到增容目的,在原叶轮(09g01.gif (83 bytes)385 mm)热套一厚6 mm的钢环,焊接后车削至09g01.gif (83 bytes)394 mm;叶片出口堆焊后,叶片出口宽度由2×13 mm铣至2×14.5 mm,叶片出口角增大了6°~ 8°。
3.1.3 更换密封环
  主油泵前密封环由原09g01.gif (83 bytes)176 mm改为09g01.gif (83 bytes)174 mm,径向间隙0.3 mm;后密封环由09g01.gif (83 bytes)180 mm改为184 mm,径向间隙0.28 mm。
3.1.4 更换新型推力轴承、支持轴承及挡油环
  原推力轴承和支持轴承的上下两半分别镶于泵壳的上下两部分,轴承中分面没有连接螺丝,在起吊时常常会拉伤轴承推力面,改型后轴承上下两半用螺丝连成一体,泵壳只充当轴承压盖的作用。推力轴承间隙修至0.11 mm,起吊泵壳不会影响轴承推力面及接触面。
3.1.5 更换新型齿形联轴器
  齿形联轴器齿轮节圆直径由96 mm改为114 mm,这样可降低齿面接触应力,防止齿面发生磨 损。
3.2 高压启动油泵
  高压启动油泵叶轮直径由316 mm车削至310 mm,叶片口堆焊后出口角铣大6°~8°。
3.3 射油器
  更换新型喷嘴,其中1号喷嘴直径16.6 mm,2号喷嘴直径为20 mm。修改喷嘴喉部直径,1号 喷嘴喉部直径由63 mm扩至70 mm,2号喷嘴喉部直径由55 mm扩至64 mm。调整喉距,1号 喉距由95 mm扩至126 mm,2号喉距由83 mm扩至115.2 mm。导流罩入口截面夹角车削至90°,并修刮圆滑过渡。
3.4 交流油泵
  叶轮入口直径由108 mm车削至114 mm,用专用车刀扩大叶轮入口过流面积,吸入室入口直径由110 mm扩至114 mm。
3.5 轴承供油孔板
  更换各轴承润滑油供油孔板,如表1。

表1 改造前后各轴承供油孔板孔径  smm

  1 2 3 4 5 6 7 改造前 22 48 35 35 35 60 60 改造后 16 42 28 28 28 40 40
4 运行情况
  大修后机组第一次启动,运行情况如下:高压启动油泵出口压力为1.92 MPa,润滑油压为0.12 MPa,高压启动油泵满载电流为305 A。当汽轮机转速升至2 800 r/min时,高压启动油泵电流开始下降;当转速升至2 870 r/min时,高压启动油泵电流降至137 A,并稳定不 变。此时,主油泵出口压力为2.1 MPa,入口压力为0.84 MPa。手动按钮停止高压启动油 泵运行,主油泵开始正常工作,主油泵与高压启动油泵实现了自动切换,系统不出现任何摆 动。轴承温度和回油温度如表2。

表2 轴承温度和回油温度  ℃

  1 2 3 4 5 6 7 轴承温度 75 69 78 80 77 56 55 回油温度 48 48 58 58 57 45 46
  运行结果表明主油泵入口压力偏低,因机组振动大需停机处理,遂把1号射油器吊出, 把喷嘴由09g01.gif (83 bytes)16.6 mm扩至09g01.gif (83 bytes)17.2 mm,3号、4号轴承润滑油供油孔板用回原来的孔板(09g01.gif (83 bytes)35.2 mm)。机组再次启动,主油泵入口压力为0.96 MPa,其它参数几乎不变。

5 改造效果及建议
  此次改造达到了预期目的,特别是主油泵与高压启动油泵实现了无扰动自动切换,不仅减轻了运行人员的劳动强度,也提高了机组运行的安全性。
  当然机组第一次启动时也暴露出一些问题,如主油泵入口压力偏低等。因每台机组与设计各有差异,建议改造前对机组实际运行参数如主油泵出口压力、入口压力、高压启动油泵出口压力、各轴承油流量分配等进行现场实测或参考机组运行历史数据,作为改造计算依据,这 样将比用设计参数来计算更准确,改造也将更完善

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