浅谈660MW汽轮发电机组油系统设备及管道安装工艺

2019-11-11程明忠

价值工程 2019年27期

程明忠

摘要：油系统在汽轮发电机组安全、稳定运行中起到至关重要的作用。本文首先对汽轮发电机组油系统作用进行简要的介绍，然后结合自身阅历及由西北电力建设第三工程有限公司承建的新疆恒联五彩湾项目2×660MW汽轮发电机组安装工程，浅谈油系统设备及管道安装工艺及冲洗过程中的措施。

Abstract： The oil system plays a vital role in the safe and stable operation of steam turbine generator sets. This paper firstly introduces the function of the steam turbine generator oil system， and then combined with its own experience and the installation of 2×660MW steam turbine generator set of Xinjiang Henglian Wucaiwan Project undertaken by Northwestern Third Electric Power Construction Co.， Ltd. it discusses the oil system equipment and pipeline installation process and the measures in the flushing process.

关键词：汽轮发电机组;油系统设备安装工艺;油系统冲洗措施;油系统清洁度标准

Key words： steam turbine generator set;oil system equipment installation process;oil system flushing measures;oil system cleanliness standard

中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）27-0173-03

0 引言

近年来，由于大型先进机具的引入、施工方案的优化、安装技术的成熟、出厂设备加工精度较高及业主对工期要求等诸多因素，造成火力发电厂安装速度大幅提升，其中油系统的安装并冲洗合格，已成为制约大部分机组系统调试、整套启动的一项重要因素，所以按期、高效完成汽轮发电机组油系统安装及冲洗工作是值得我们探讨的问题。

1 汽轮发电机组油系统作用简述

1.1 润滑油系统

润滑油在机组各轴瓦乌金表面形成一层流体油膜，减少转子轴颈与轴瓦乌金接触点的摩擦损耗，延长设备使用寿命。润滑油在不断的流动中，带走因机械摩擦、转子金属导热等因素产生的大量热量，起到散热冷却的作用，保证轴瓦乌金在正常的温度下工作。此外，提供盘车齿轮润滑用油及保护装置充足的压力油等。

1.2 顶轴油系统

汽轮发电机组在长时间、低转速下投盘车时，轴承油膜并未完全建立。投入顶轴油系统不仅可以避免转子轴颈与轴瓦乌金发生干摩擦，而且可以减少转子转动力矩防止盘车电机负荷超载。

1.3 密封油系统

采用氢气为冷却介质的发电机，为防止机内氢气沿发电机转子轴向泄漏，以及大气中的污染物进入定子膛内影响机内氢气纯度，引入密封油通过安装在发电机汽、励端盖内侧的密封瓦，对发电机定子内膛与外部环境进行隔离。油-氢压差阀的整定值因机组型号、制造厂家而不尽相同，实际操作中按厂家配套的安装说明书执行（如上海电气集团公司生产的QFSN2-600～660-2型氫冷发电机油-氢压差阀整定在0.084MPa;东方电气集团公司生产的QFSN-300-2-20B型氢冷发电机油-氢压差阀整定0.056MPa）。

1.4 抗燃油系统

抗燃油俗称EH油、控制油等。其功能是提供高压抗燃油进入油动机油缸推动活塞杆动作，活塞杆通过执行机构控制各主汽门及调速汽门的开度，以调节进入汽缸的蒸汽流量。

2 油系统实施目标及安装工艺措施

2.1 实施目标

针对汽轮机油管道安装及油循环合格的相关工作，利用价值工程的管理理念，提出了“开源节流”的双向型改进措施，控制施工成本、确保工程进度、把控油管道安装及循环冲洗质量。计划总工期100天内完成所有油系统管道的安装及冲洗工作，确保主机润滑油达到NAS7级，EH油达到NAS5级，为机组后期系统调试及整套启动创造条件，确保节点目标顺利实现。

2.2 安装工艺措施

油系统在汽轮发电机组安全、稳定的运行中起到至关重要的作用，机组油管道安装存在作业区域广、管道内部洁净度要求高、系统复杂、包含（管路进回油短接冲洗、进轴承座冲洗、进轴瓦冲洗等）多阶段的冲洗措施及油冲洗后油质要求严格等诸多特点。项目结合单位及业内同行今年来在油系统安装及冲洗工作中遇到种种问题，事前制定相应预控工艺措施，组织落实后取得显著效果。现将技术措施主要部分概述包含以下几点：

①新疆恒联五彩湾项目2×660MW汽轮发电机组油系统设备及管道匀采用不锈钢管（材质：06Cr18Ni9），其中润滑油为套装油管路。油管道安装前按要求进行100%的光谱复查和规格核对，不符合要求严禁擅自使用;

②安装前与土建部门做好油系统设备基础及管道支架埋件的复查、交接工作，发现问题，安装前落实解决，减少施工过程中的不连续，避免人员工作效率降低;

③主油箱、储油箱按要求进行24小时灌水试验，冷油器（包含主机冷油器及密封油集装装置上的管式冷油器）需按制造厂要求进行相应的水压/气压试验;

④油系统设备就位时位置、标高尺寸需进行复查。润滑油主油箱上连接的管路系统比较多，所以要着重复查。如东汽330MW机组主油箱、切换阀及主机冷油器连接的油管道厂内已组焊完毕，现场只需进行装配，那主油箱及冷油器在就位时其相对位置需与图纸相符。

⑤油管道的焊接方法采用全氩弧焊，特别是套装油管路内部的压力油部分，要严格执行焊后检验措施，不经检验合格，不得进行外套管的封闭及焊接工作;

⑥前轴承箱底部两趟回油母管在前机架台板碾磨完进行焊接，焊接完后对前轴承箱与机架的接触进行复查并修刮，防止因管道焊接时受热不均匀使前机架产生变形，造成机组后期运行振动超标。中、后轴承座回油母管应在台板研磨完成后，将回油母管引出相应机架基础，防止后期因回油母管底部与机架间隙过小导致无法施工;

⑦油管道安装时要保证其内部的洁净度，为后期的油冲洗工作奠定基础。在管道施工之前考虑好油循环的预留口、短接措施及相关材料，在管道施工过程中完成一阶段冲洗措施，节约时间;

⑧发电机前、后端盖底部油管道分部密集，上海电气660MW机组抽、穿转子时端盖要下沉500mm，在安装油管路时要考虑好后期检修方便。而且发电机轴承供油与氢侧回油同为114×6的不锈钢管，氢压、油压引压管同为22×2.5的不锈钢管，在安装发电机穿墙管时防止接错;

⑨安装过程中控制好回油管道的坡度，本工程图纸要求回油管道坡度为3‰-5‰，根据现场实际条件将回油管坡度可稍微放大，确保回油至主油箱畅通;

⑩套装油管路安装方法采用地面组合，整体吊装就位，增加施工效率，减少高空作业。为确保在冲洗过程中油量充足，在前轴承箱底部套装油管的主油泵进、出口短接管上加装隔离门，在中轴承座、后轴承座及发电机汽、励端轴承进油管上分别加设临时隔离门，并指派专人操作监护、操作，提高油循环冲洗效率;

EH油系统第一阶段进、回油短接冲洗时，拆除EH油管道与油动机连接处的活接头，加工与油动机同规格的活接头制作临时冲洗工具，使EH油管道上已焊接的活接头与临时冲洗工具采用丝扣连接，在后期的EH油系统正式恢复时能避免切割、焊接作业，保证该阶段冲洗合格后管路不会遭到二次污染;

滤油阶段规定技术人员按要求做好各项油系统冲洗措施记录，特别是为满足油系统冲洗而增设的临时堵板，避免油系统冲洗合格恢复正式管道时，遗漏某轴承进油上的临时堵板，在整套启动时造成轴瓦乌金表面因溫度过高而损坏的事件;

汽轮发电机组油系统小管道数量、种类多，走向密集交错，安装过程中需考虑集中、合理布置，提升小管道安装观感质量。根据以往施工经验，小管道（此项目小于DN80的管道无布置图）的安装工艺很大一方面取决于现场的支架，班组长与技术人员应勘查小管道施工点，对施工人员进行细致的管道布置交底，让施工人员在作业前做到心中有数;

润滑油采用3台压板滤油机滤油，EH油采用业主购买的德国波尔真空滤油机滤油。滤油阶段正值现场施工高峰期，特别是保温棉对油质的污染很大，加上现场空气中粉尘较多，对主机润滑油的滤油工作不利。现场确定简易解决方案如下：第一，由于压板滤油机密封性不好，采取在滤油区域用阻燃帆布及脚手架搭设简易密封蓬。第二，针对更换滤纸时对压板滤油机二次污染，安排油循环人员避开正常工作时间更换滤纸，把油的二次污染降到最低;

交底油循环人员对各油系统支路每隔4小时进行切换交替冲洗，每小时巡检记录温油、油压、油箱油位等参数，并作好记录。油循环人员应熟悉油管路系统，并对油系统设备开关及电源位置清晰，确保在发生紧急情况下能及时、准确的采取措施。（油系统某些泵未设计事故按钮，需在MCC上操作）;

EH油系统、顶轴油系统正式恢复，装电磁阀、伺服阀、关断阀时要注意O型圈加装位置正确，恢复正式接头时检查O型圈是否完好，紧固力矩要均匀。润滑油、密封油系统多为法兰连接，检查聚四氟乙烯垫片完成，连接法兰对称均匀紧固;

安排施工人员在油管道正式安装前进行内部清理，对20mm以下管子用98%以上的无水乙醇冲洗后用仪用压缩空气进行吹扫;22mm至45mm的管子用铁丝捆扎白稠布进行清理，白绸布用无水乙醇侵湿;45mm以上的管子用压缩空气吹扫。并在油箱及轴承座内部配备相应数量的磁棒;

32mm以下的管道用弯管机进行现场冷弯，32mm以上的管子采用热压弯头。冷弯弯头的弯曲半径为管子公称直径的4倍以上，若弯曲半径过小，会导致管子相应部分出现裂纹，严重影响管子的使用寿命及后期系统的安全、稳定运行;

系统进油前联合进行检查，对部分不合格项进行整改，油系统临时阀门牌全部按要求挂识，油循环区域按规定张贴警示牌，照明充足，消防器材配备齐全;

经有检验资质的机构化验油质合格后，正式系统恢复完，才能确认油循环工作完毕。其中主机润滑油系统油质合格标准需达到NAS7级，EH油系统油质合格标准为NAS5级。

3 实施后效果检查

新疆恒联五彩湾项目2×660MW汽轮发电机组油系统设备及管道安装自2016年5月27日开始，至2016年8月13日系统油循环结束，正式系统全部恢复。主机润滑油油质化验结果为NAS7级，EH油系统油质化验结果为NAS4级，符合规范和厂家要求，为后期机组分部调试及整套启动奠定了夯实的基础。汽轮发电机组油系统安装及油循环结束共计工期75天，其中油管道安装32天，油循环冲洗41天，系统正式恢复2天。比计划工期提前25天完成，系统进油后未发生整改、渗漏事件，满足机组冷态调试及整套启动的条件，高标准完成汽轮发电机组油管道安装任务，获得业主、监理各方的好评。

4 不足之处及今后努力目标

4.1 不足之处

虽然对于新疆恒联五彩湾项目2×660MW机组汽轮发电机组油系统安装工作顺利完成，并在企业内部取得一定的进步，但是还存在以下不足：

①采用压板滤油机为传统滤油工艺，未使用大流量最大化提高冲洗效率;

②在润滑油循环冲洗时，闭式水泵由于倒送电未进场而不能投运，造成EH油、主机油在油温过高时，只能采取停泵自然冷却，影响冲洗进度与冲洗效果。

4.2 努力目标

针对本项目的不足之处，下一步需要落实的改进措施包含以下内容：

①我们的技术管理工作方面应该与时俱进，而非在编制技术方案时选择比较成熟的老工艺，要敢于创新和尝试，懂得将先进的技术及设备融入我们的施工生产工作之中，并且为我们服务。

②对于闭式水泵不能投运的问题，一方面要加强管理者与外部的协调能力，另一方面应懂得变通，采取必要的应急措施来解决现场实际问题。当时自化水车间来的主厂房除盐水管道就在冷油器旁边，化水车间早已投运，当时可用除盐水作为冷却介质以满足降低油温的作用。

时至今日，虽然汽轮发电机油系统设备及管道安装、油循环冲洗技术方案在电力建设行业已经相当成熟，但油系统在后期调试及投运工作中却问题频发，很值得我们去思考。从油系统安装开始采取相应的预控措施，从各方面控制影响安装工艺质量及油质合格的因素，对油系统安装及循环周期的缩短、工程节点的保证有着重要意义。

参考文献：

[1]曹兴.棉花滩水电站发电机定子嵌线安装工艺[J].价值工程，2011，30（30）：72-73.