浅谈中东某燃气-蒸汽联合循环电站某台燃机润滑油液位下降原因分析

浅谈中东某燃气-蒸汽联合循环电站某台燃机润滑油液位下降原因分析

张晨 李威

(青岛华丰伟业电力科技工程有限公司，山东青岛，邮编266100)

Discussion on the reason analysis of the lubricating oil level drop of a certain gas turbine in a gas-steam combined cycle power station in the Middle East

Zhang chen

Li Wei

摘要：本文主要对西门子SGT6-5000（F）型机组在运行过程中出现的的润滑油系统油箱油位降低的问题做简单分析。润滑油系统则是燃气轮机最重要的系统之一，润滑油系统的相关问题将直接影响机组的安全可靠运行，本文主要阐述西门子SGT6-5000（F）型燃气轮机在“大修”后出现的润滑油箱油位降低问题做简要分析，希望与大家共同探讨学习。

关键字：燃气轮机;大修;油位降低;故障分析

Abstract: This paper mainly makes a simple analysis of the problem of the oil level reduction of the lubricating oil system tank during the operation of the Siemens SGT6-5000 (F) unit. The lubricating oil system is one of the most important systems of the gas turbine. The related problems of the lubricating oil system will directly affect the safe and reliable operation of the unit. This article mainly expounds the brief analysis of the oil level reduction problem of the lubricating oil tank after the “Major Inspection” of the Siemens SGT6-5000(F) gas turbine. I hope to discuss and learn with you.

Keywords: gas turbine; overhaul; oil level reduction; failure analysis

引言：燃气轮机是以空气为工作介质，通过液体或气体燃料燃烧，将空气加温增压，带动压气机、涡轮高速旋转，将燃料的化学能转变为有用功的内燃式热力发动机，具有效率高、低污染、可靠性高、便于维护等优点。目前，通用、西门子、三菱、阿尔斯通公司的重型燃气轮机产品，以及通用、索拉、罗罗的驱动和发电用中小型燃气轮机产品体系，代表了国际燃气轮机制造业的最高水平。

中东某燃气-蒸汽联合循环电站，共拥有燃机12台，其中单元一两台燃机为单循环模式，长期处于热备用状态，用于紧急补充电网负荷，其余单元燃机均为联合二托一循环，汽轮机排汽为水厂侧闪蒸提供低压蒸汽。该电站燃机均为西门子公司生产的SGT6-5000（F）型燃气轮机，燃机由一个13级的高效率轴流式压气机（有一级入口可调导叶IGV及三级可调导叶VGV）、一个由16个燃烧器组成的环形燃烧系统、一个4级透平转子组成。轴流式压气机转子和透平转子由中空的扭矩管连接，双轴承支撑，冷端驱动。

问题陈述：

2011年11月17日由西门子公司对该厂某燃机（GT22）完成大修后并顺利启动，运行正常。随后在运行过程中，发现GT22润滑油油箱液位逐渐下降趋势，运行半年左右润滑油油箱液位已下降至-70mm，达到报警值。随后本公司对GT2润滑油系统进行全面检查，包括润滑油供回油管线、油箱排污、润滑油冷却器、顶轴油系统管线，均未发现漏点。一直采取补油方式运行。

补油情况如下:

检查处理过程:

2022年中旬，西门子公司在停机状态下，对GT22个轴承进行检查（仅打开人孔门进行外观检查）。进气端、排气端轴承均未发现明显漏点，同时对润滑油系统进行检查，主要涉及滤网及油污分离器，给出如下建议:

相关检查照片：

进气歧管位置

后续检查发现：停机检查中还发现油污分离器排污管道放出来约300ml润滑油。

西门子公司检查后认为：进气端轴承真空度设定值为-350mmH2O（通过监视曲线得知），而油污分离器处真空度为-254mmH2O，存在一定的真空损失，是由于油污分离器滤网脏导致。

根据西门子公司建议，更换GT22润滑油系统油污分离器滤网（更换滤网后，油箱负压存在过高现象，即使将呼吸门全开，仍无法调整至最适负压，一直处于较高负压，怀疑存在回油不畅问题），并对油箱负压进行调整，由-250mmH2O调整至-400mmH2O，但问题仍未得到解决，GT22燃机依然存在润滑油油位下降问题。

2023年4月份，本公司机务专业对燃机例行检查中发现GT22房顶润滑油油污分离器排气管处发现润滑油油迹，油污分离器排污管道放出来约5000ml润滑油。并反馈之前并为出现这样的情况。

问题分析:

问题一：自GT22大修后至西门子公司检查，已经对GT22燃机润滑油系统大量补油，但检查未发现明显漏点，燃机轴承温度及振动参数正常。

问题二：根据西门子公司建议，更换GT22燃机润滑油油污分离器滤网，调整润滑油系统负压后，油污分离器排烟口及排污口出现油污增多现象。

论述观点:

通过查阅西门子燃机进气端轴承资料可知：

一、西门子燃机进气端轴承组成组成

二、西门子燃机进气端轴承润滑油系统密封为空气密封，以及机械密封。空气密封有轴承座下开槽进入前后轴瓦，通过气孔分别向内外两侧吹出，部分空气吹出，部分空气随回油管道进入油箱。机械密封分三个部分，分别是前、后密封及浮动密封圈，已保证类似于“蜂窝状”轴承内充满润滑油。

通过现场及西门子公司内部检查GT22均未发现明显漏点，仅进气端轴承处进气歧管存在少量油污，怀疑最有可能漏点为进气端轴承后端机械密封处漏油可能性最大，该处漏出的润滑油随压气机进气进入燃烧室内燃烧，从而导致GT22润滑油油箱油位持续缓慢降低。

猜测：1.未更换滤网前GT22油箱负压确实存在真空不足现象，但根据建议更换油污分离器滤网，调整油箱负压后油污分离器排烟口及排污口油污增多，说明调整过度，油箱真空度过大，此原因并非真正漏油原因。2.GT22润滑油系统油箱负压在调节过程中即使呼吸阀全开的情况下，依旧存在负压过高问题，怀疑回油不畅，猜测为进气端轴承前端密封和后端密封出现一端密封过紧，一端密封较松问题（前端密封过紧，后端密封较松）。3.由于大修后出现的油箱油位降低，说明有可能因为轴承系统的检修、养护致轴承（后端）密封损坏，使得机械密封件间隙变大导致，也有可能为回装过程中轴承部件的的安装偏差导致。

总结：由于该燃机在大修工作后出现油箱负压异常，油箱负压后油污分离器排烟口及排污口油污增多，油箱油位降低等一系列由系统问题，并非仅仅因为油箱负压异常引起的润滑油油脂无故损失问题，而问题应该出现在轴系密封及运行过程中轴承的轴向位移异常引起的。现该燃机仍处于补油运行状态，建议应进行大修检查燃机轴承以及润滑油系统，以避免出现重大损失。

结束语：简言之，通过上文的详细分析和阐述，我们可以了解到，燃气轮机润滑油系统是机组运行的主要辅助系统，其故障原因也多种多样，出现这种漏油的原因也是比较复杂的，需要了解到燃机各轴承的内部结构以及密封方式才能比较理性的分析出各种漏油方式的原因，保证机组的可靠运行，提升效益。

补充：由于中东区域特殊的气候条件（多风沙、潮湿），油箱负压过大且呼吸阀全开，容易造成润滑油乳化现象，导致油脂变差，影响机组安全可靠运行。

参考文献：

［1］《西门子SGT6-5000（F）燃机O/M手册》

［2］《SGT6-5000（F）燃机运行规程》

［3］《西门子燃机介绍》

【作者简介】

姓    名：张晨

工作单位：青岛华丰伟业电力科技工程有限公司 职务：单元长

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姓    名：李威

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