浅析SGT5—4000F型单轴燃气联合循环机组润滑油循环.docx

浅析SGT54000F型单轴燃气联合循环机组润滑油循环【摘要】本文通过对马来西亚康诺桥项目的单轴燃气联合循环机组在安装与调试过程中所进行的润滑油循环工作介绍，进而对西门子的SGT5-4000F这一类型燃气轮机在安装调试过程中所需要进行的润滑油循环、密封油循环、顶轴油循环工作进行学习和分析，同时根据该类型单轴燃气联合循环机组的润滑油循环经验总结，可以为今后单轴燃气联合循环的润滑油循环工作提供一定的借鉴作用。【关键词】润滑油循环SGT5-4000F联合循环马来西亚康诺桥384.7MW联合循环电站地处马来西亚吉隆坡市西南32公里的巴生谷（KlangValley），位于已建马来西亚康诺桥电厂（ConnaughtBridgePowerStation）内，是原电厂的扩建项目。本项目主要工作内容为单台套384.7MW的联合循环燃气电站及其辅助设备的设计，供货，安装，调试及试运行。马来西亚康诺桥项目采用的是西门子F级单轴联合循环机组，其中燃气轮机为SGT5-4000F型，发电机为SGen52000H型，汽轮机为SST53000型。本项目的SGT5-4000F型燃气轮机具有高效能，低发电消耗，大修间隔长以及易于维修等特点。通过优化蒸汽流向和冷却系统可使该型号燃气轮机在联合循环发电中达到最高的效率。该型号的燃气轮机是一种非常成熟的机组，具有非常成熟的设计理念。1润滑油循环介绍由于本项目采用的是单轴联合循环机组，因此在润滑油箱的设置上为燃气轮机、发电机、汽轮机共用一个润滑油箱的方式。再加上机组本体顶轴油系统和发电机密封油系统也是从润滑油箱中取油，本项目润滑油系统是一个非常庞大而复杂的系统。润滑油系统主要由润滑油油箱、顶轴油供油泵、润滑油供油泵和紧急润滑油供油泵、油冷却器、油净化装置、供油管、回油管等组成。润滑油循环是为了机组在首次启动前，清除所有可能进入润滑油系统内、外部的有害物质，如焊渣、铁锈、砂土、纤维、碎布、木屑等杂物，进而保证所有推力和径向轴承以及各轴承的油封不受这些有害物质的损伤。2润滑油循环准备工作整个润滑油循环工作根据冲洗的阶段分为两个阶段：安装阶段润滑油循环和调试阶段润滑油循环。安装阶段润滑油循环根据冲洗目的不同又可以分为三个阶段：外部管道油循环，带轴承座油循环和带轴承油循环。调试阶段润滑油循环最主要的目的是再次验证安装阶段润滑油循环是否满足要求。根据西门子对润滑油的要求，润滑油应选取32号或46号以及其它等同牌号的透平油，润滑油的准备油量按110%的最大油箱容量考虑。在润滑油循环工作开始之前，要满足5个条件：（1）所有油管道系统包括临时管道已用压缩空气进行吹扫；（2）所有相关的油管道系统包括临时管道已全部安装完成；（2）润滑油箱完成注油工作，油箱处于正常液位；（3）润滑油模块带电完成并具备启动条件；（4）已对润滑油系统的所有接口进行全面检查，确认无渗漏；（5）已对事故放油阀进行检查，确认无内漏。3润滑油循环方案润滑油循环通常可采用两种方案，一种是常规油循环，一种高速油循环。这两种方案都可以达到很好的冲洗效果，需要根据每个项目的不同情况综合考虑后选取最适合的方案。常规油循环只需要利用润滑油模块上的2台润滑油供油泵同时启动达到正常运行的2倍流量进行润滑油循环，通过润滑油高速流动带走管壁上的松散杂质。一般最低要求流速在3米/秒以上，润滑油温度要求不低于20且不超过75，同时为了保证更好的冲洗效果，要控制管道的问题也不低于50。高速油循环则需要通过外加设备来满足油循环，需要一个额外的冲洗装置，该装置要设有滤网和润滑油泵，自带的润滑油泵流量要超过润滑油模块正常油量的2倍以上。对比这两种循环方案可以发现，常规油循环方案就地取材，具有操作简单，施工成本低等优点。而高速油循环方案由于采用了外加泵，流速更高，冲洗效果更好，可以缩短完成润滑油循环的周期。本项目采用的是常规油循环方案。4润滑油循环流程润滑油循环整个流程需要分几个阶段进行。首先进行外部管道油循环，这是一个最重要的阶段。启动2台润滑油供油泵，通过双联过滤器的一路进行母管润滑油循环，双联过滤器内不安装滤网。此阶段的目的是为了冲洗润滑油管内的焊渣以及安装过程中的大颗粒杂质、絮状物等。此时油质较差，因此这一阶段只冲洗润滑油外部管道系统。为了加快油循环的进度，可以安排人员在油循环时用木棒、橡胶锤等非金属物，适当力度有序的敲击管线，尤其是管道在现场安装时进行过焊接和弯曲的位置。油温的变化有助于移除管线内的杂质，因此还可以采用油循环油温交变进行，开机前将油温加热至50到75之间，以每冲洗4-6小时后，将油温降至30到45之间，冲洗2到3小时后再升温冲洗，如此交替循环。同时在润滑油油循环时还可以用大流量外接板式滤油机连接润滑油模块油箱进行自循环，来缩短油净化时间。当润滑油母管油循环一段时间后，进行润滑油支管油循环，循环过程最好从燃气轮机端通过发电机再到汽轮机端，同时尽可能使得在每条管线流速最大化，这样可以加速清洁过程。在油循环过程中，为防止临时管道抖动和漏油，临时软管线路应该加紧固定，并定时检查固定软管的夹钳。要经常巡视油箱油位以保证有充足的润滑油，并检查所有的轴承座出口来防止管道内出现润滑油倒流、溢流现象。当润滑油外部管道油循环一段时间后，对油箱内的润滑油进行取样，必须要送到有资质的实验室进行分析。分析结果获得之前，继续润滑油油循环。若化验结果符合ISO4406清洁度20/17/14要求时，可以进行带轴承座油循环。带轴承座油循环的过程与外部管道油循环稍有区别，此时汽轮机需要安装西门子特别提供的冲洗块以防止润滑油进入汽机轴承，燃机轴承也需要加装临时堵板以防止润滑油进入燃机轴承，发电机不需要做特别的措施。此时润滑油循环只能启动一台润滑油供油泵。因为带轴承座油循环时需要在每个轴承进口处的节流阀位置安装滤网，该滤网精度符合ISO4783标准，0.2mm某0.14mm，只能承受正常流量的冲击。安装滤网后，润滑油供油泵的运行方式改为每台每半个小时切换启动，一般再循环3到4天就可以满足要求。对于滤网的检查，每12个小时定期检查一次，滤网取出后，要清洗干净，妥善保管。检查滤网时，每个轴承入口滤网中的颗粒物不允许有大于250微米的硬颗粒，也不允许在125微米到250微米之间的颗粒物数超过5个。如果超过这个验收标准就继续进行润滑油循环直到满足这个验收标准，满足验收标准后可以进行带轴承油循环。带轴承油循环时需要拆除汽轮机的冲洗块和燃气轮机轴承临时堵板，油循环的运行方式改为4个小时为1个运行周期，先运行润滑油供油泵1个小时，接着运行紧急润滑油供油泵1个小时，再运行另一台润滑油泵1个小时，最后运行紧急润滑油供油泵1个小时后开始检查油循环结果。带轴承油循环的合格标准和带轴承座油循环的合格标准是一样的。但是合格一次后，还需要继续进行一个4小时的运行周期，再次检查滤网清洁度。如果连续两次都满足要求才可以认为油循环合格。如果有一次不合格就要继续油循环工作，直到连续两次的检查结果都满足合格标准。带轴承油循环合格后，对各轴承入口节流阀位置的滤网进行清理，同时对润滑油模块上的双联过滤器和油净化装置进行清理。清理完成后，进行最后一个调试阶段润滑油循环。该循环过程与验收标准和带轴承油循环过程一致，循环合格后拆除各轴承入口节流阀位置的滤网，并复装永久的节流阀调节润滑油对各轴承的供油量，至此润滑油循环的整个过程结束。5润滑油循环结束润滑油循环结束后，关闭润滑油供油泵，打开所有的油管道的阀门，尽可能的使油全部从油管道系统排入到润滑油箱。静止一段时间后检查润滑油箱油位，通过外接滤油装置补充注入润滑油至正常运行油位，该装置上的滤网要求小于等于10微米。润滑油注入完成后应再次从油箱取样化验颗粒度结果，应符合ISO4406清洁度20/17/14要求。同时更换所有润滑油模块上的滤芯，润滑油系统投入运行后，全面检查系统无泄漏。在运行工作准备就绪时，要注意防止润滑油受到二次污染。整理所有的润滑油循环过程的记录和试验表格，成卷册存档。整个润滑油循环过程一般耗时在4周到8周之间。6结语SGT5-4000F型燃气轮机是西门子一种非常成熟的F型机组，在国内燃机市场上也有不少这种机型。润滑油循环的周期时间直接决定后期调试的进度，只有润滑油循环合格后才能调试润滑油模块，密封油模块，顶轴油模块以及HCO（液压间隙优化）模块，进而才能启动机组盘车装置。一般燃机在润滑油循环结束后的2周内就可以进行燃机首次点火，因此润滑油循环时间的长短对机组的调试工期至关重要。本文通过对SGT5-4000F型燃气轮机在安装调试工程中润滑油循环工作的分析，得出此类型燃气轮机的润滑油循环经验总结，对今后同类型或相类似的燃气轮机的各种油循环工作具有一定的借鉴作用。该型号机组在国内外市场的占有率还是相当高的，随着中国“一带一路”海外市场的开拓思路，将会越来越多的接触该型号燃气轮机，国内对该机型的润滑油循环经验将更加成熟完善。