灯泡贯流式机组的润滑油系统研究

灯泡贯流式机组的润滑油系统研究

余俊

中电建水电开发集团有限公司 （ 老挝南欧江运维项目部 ） 610041

摘　要 近年来，灯泡贯流式发电机组在我国广泛应用，并在科技水平持续进步以及技术不断更新的条件下，为其发展起到了一定的助推作用。油系统作为灯泡贯流式机组水轮机重要组成部分，对机组的正常运行有着直接的影响。在机组运行过程中，其故障率较高，故障问题成为困扰技术人员的难题。文章主要以油冷却为实例，对电站油系统中流量计应用进行探讨。

关键词 轴承润滑油系统；透平油；过滤器；螺杆油泵；回油箱

1 概述

本站安装有3台单机44MW灯泡贯流式水轮发电机组。水轮机型号为GL562-WP-520。由于机组轴承油系统在设计、设备选型方面都存在许多问题，在投产几个月内，经历了多次的轴承油系统引起的机组事故停机事件。

轴承润滑油系统是灯泡贯流式机组重要的辅助设备，是否正常工作，直接影响着机组的安全运行，因此必须保证润滑油系统的正常运行。本系统有高、低压两种油路，低压油路为水轮机导轴承、发电机导轴承及正反推力轴承正常运行时提供用油，抗氧防锈汽轮机油，油牌号为L-TSA46，它主要起轴承润滑冷却散热的作用。本站轴承润滑油系统由三大部分组成，即轴承供油系统包括回油箱、螺杆油泵、油冷却器等组成；轴承润滑油管路；轴承高位油箱。

2 轴承润滑油系统结构介绍

本站的轴承润滑油系统由轴承回油箱、两台螺杆油泵、逆止阀、双筒片式过滤器、油冷却器及管路、压力显控器、流量计、示流信号器等组成。

3 轴承润滑油系统存在的问题

本站的轴承润滑油系统经过几个月的运行，发现如下问题：1）螺杆泵经常出现空转，抽不上油的故障；2）涡轮流量计停转，润滑油流中断，致使机组多次事故停机；3）油冷却器内的冷却水管路堵塞，致使冷却器排水中断，轴瓦温度升高；4）润滑油系统的供油方式不是很合理。

4 轴承润滑油系统运行与改进

灯泡贯流式机组由于其型式和空间的限制，其轴承润滑只能采取外循环的方式。即靠外力将机组轴承润滑油送入各轴承建立油膜，供轴承润滑和冷却后流至轴承回油箱，轴承回油箱的油经冷却后再送入各轴承，如此循环。

供油过程：

轴承油泵启动后，经过油过滤器将油抽至润滑高位油箱，再由润滑高位油箱经涡轮流量计供至各部轴承。

4.1 螺杆泵系统的改进

经过多次试验发现，两台螺杆泵的出口逆止阀（挡板式）为垂直装设；有时挡板的活动空间较大，致使挡板不能完全关闭，当螺杆泵切换启动时，另一台螺杆泵启动直接泄压，出现抽不上油的故障。设计缺陷：出口逆止阀安装位置不合理；两台螺杆泵共用一个双筒片式过滤器；两台螺杆泵的出口不宜在逆止阀后并联在一起，应在过滤器后进行并联。

为解决这一问题，我们将两台螺杆泵的出口逆止阀的阀芯拆除，在螺杆泵的吸油口处增加两个底阀（单向阀），并多次试验获得成功，彻底解决了螺杆泵经常抽不上油的故障。

4.2 涡轮流量计油流中断的改进

经过多次拆除涡轮流量计发现，涡轮流量计的涡轮上有很小的磁头。由于磁头带有磁性，吸附了许多油中的铁粉，使涡轮卡住，致使涡轮流量计报润滑油流中断，发生机组因润滑油中断造成的事故停机。

为解决这一问题，我们在涡轮流量计的前端增加一个“Y”过滤器，且过滤的滤芯带有磁性，可以提前将油中铁粉吸附，并定期清理Y型过滤器的滤芯，成功的解决了涡轮流量计油流中断的问题。

4.3 油冷却堵塞，致使冷却水中断，轴瓦温度升高的改进

经过机组的运行发现，油冷却器的堵塞，致使冷却水中断2-3分钟，可以使机组的轴瓦温度提升2-3摄氏度，这个问题严重威胁着机组的安全稳定运行。

为解决这一问题，我们将冷却水管路进行改造，在室外建立一个蓄水池，并增加一台潜水泵直接在尾水渠中抽水，经过沉淀后的水在经过水泵、过滤器、管路接到冷却水的供水干管上，供油冷却器的冷却水。这个建成后成为了冷却水的备用水源，为冷却水提供了可靠的后备保障。原冷却水的取水方式为坝前取水（汛期水中含泥沙量较大，过滤器不能完全过滤干净）。

4.4 润滑油系统供油方式改进

经过运行的考验，我们发现润滑油的供油方式不合理。例如在比较紧急的情况下，两台轴承油泵故障，机组正在增加负荷，此时润滑高位油箱的储油量不足，可能造成更大的事故发生。润滑高位油箱在容积设计时只考虑保证15分钟的用油量。这时可能就会出现一个问题，没有备用的润滑油源。

针对这一问题，我们在供油管路上做一些改动，供油方式：机组正常工作时，轴承润滑直接由轴承油泵供给，一部分油直接补充到润滑高位油箱中；这样就提供了一个备用的、可靠的油源，保证在任何情况下，都能保证机组安全稳定的停机。

5 结束语

电站轴承润滑油系统经过几个月的运行和不断改进后，运行两年多没有一次因为轴承润滑油系统故障引起机组事故停机，实践证明对轴承润滑油系统改进是成功的。能够保证下坊水电站机组安全稳定地运行，创造更大的经济效益。

参考文献

[1]谢云敏主编.水轮发电机组辅助设备及自动化运行与维护[J].中国水利水电出版社，2004.

[2]轴承润滑油流量开关在贯流式机组上的应用与思考[J].郑国晨.水电站机电技术.2016(07)

[3]水电站厂内经济运行实用化方法研究[J].文丹.水利规划与设计.2016(03)