電廠200mw汽輪機組潤滑油中進水的原因及改進方法

遲樹峰

摘 要:汽輪機的油系統是汽輪機的重要組成部分,根據其作用,一般將油系統分為潤滑油系統和調節(保護)油系統兩個部分。主要起著對機組軸承的潤滑冷卻,以及調速和密封的作用。因此汽輪機油質的好壞是影響汽輪機是否能正常運行的重要因素,引起油質劣化的主要原因是水分以及機械雜質的污染,為了保證電廠的生產安全,下面對油中進水的成因進行分析及提出改進方法。

關鍵詞:汽輪機潤滑油

中圖分類號:TK26 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0130-01

1油中帶水的危害

(1)潤滑油中帶水使軸承的軸頸與軸瓦之間的油膜不易形成,降低了潤滑效果,這將導致轉子與軸瓦發生干摩擦,使軸瓦脫胎或化瓦,甚至停產。

(2)潤滑油中水含量超標將導致潤滑油添加劑失效,其低溫流動性變差,潤滑油乳化的趨勢就將增大,其乳化液沉積于油系統循環中,妨礙油的順暢流動,油供應不足,不能及時迅速地帶走軸系傳來的熱量,易引起軸承燒瓦事故。

(3)潤滑油油乳化會嚴重銹蝕調節系統中套筒及滑閥等部件,降低系統靈敏度。還會造成軸承和軸頸的磨損,引起調節系統和保安裝置動作失靈,嚴重時會導致機組超速事故的發生。

2油中帶水的原因

從電廠汽輪機的啟動、停機及正常運行的各階段來看,汽輪機潤滑油中水份的來源主要有以下幾個方面。

2.1 軸封方面

2.1.1 軸封間隙過大

汽輪機軸封間的距離一般都很小,但為了避免在停、啟機過程由于高速轉動的摩擦使軸彎曲,一般在安裝時都增大了軸封間的距離,其實際的值遠大于設計值,軸封間隙過大,造成漏氣量增加,軸承室內吸入大量的濕蒸氣,造成了油中帶水。

2.1.2 排煙風機運行不正常

排煙風機安裝在汽輪機主油箱的頂部,其作用主要是:(1)排除油箱內的油煙,不凝結氣體、水蒸汽等,可防止透平油的劣化,延長使用壽命。(2)使主油箱建立一定的真空度(一般為30mm～50mm水柱),保證口油暢通。如果排油煙風機不能正常運行,將會使水蒸氣在油箱中凝結,軸封加熱器將不能形成負壓,導致軸封回汽不暢;而且當軸封壓力調整不當的時候,會使漏汽或軸封抽汽管道不通暢,軸端漏汽量也會增加,從而使蒸汽進入軸承室而造成油中帶水。

2.1.3 軸承室內負壓過大

軸承內的回油過程會產生抽吸作用,使軸承室內形成負壓。而主油箱上的排煙風機在運行時會使回油管內產生負壓,增大了軸承室的負壓,軸承室運行負壓過大,對外抽吸作用就會相應增大,汽輪機軸端漏汽就會經油檔空隙進入軸承室匯流到主油箱,漏汽進入軸承室凝結之后,就是導致油中帶水。

2.1.4 缸體結合面泄漏蒸汽

蒸汽混入油系統是造成油中帶水主因,而造成蒸汽能夠混入油系統的原因有二:(1)油封漏氣。(2)軸承附近的缸體結合面泄漏蒸汽;缸體結合面主要指:高壓缸結合面與軸封套結合面。當汽缸在受到快速加熱和冷卻時,其端部靠軸封部位因約束緊固螺栓跨距太大,對汽缸約束力的明顯弱于其它部位,所以最易發生變形。在靠近貓爪內側凹窩處易產生蒸汽外泄,高溫蒸汽沖刷到軸承箱上使油中帶水。

2.2 濾油機方面

目前濾油機脫水效果比較差,并不能把水從油中全部去除。缺乏有效的脫水濾油設備也是造成汽輪機油中帶水原因之一。

2.3 冷油器方面

汽輪機發電機組正常運行,由于軸承摩擦而消耗了一部分功,它將轉化為熱量使軸承的潤滑油溫度升高,如果油溫太高軸承有可能發生軟化、變形或燒損事故。為使軸承正常運行,潤滑油溫必須保持一定范圍內,一般要求進入軸承油溫在35℃～45℃,軸承的排油溫升一般為10℃～15℃,因而必須將軸承排出來的油冷卻以后才能再循環進入軸承潤滑。冷油器就是冷卻主機潤滑油的。溫度較高的潤滑油和低溫的冷卻水在冷油器中進行熱交換,通過調節冷卻水流量來達到控制潤滑油溫度的目的。汽輪機組冷油器由于管材以及運行操作等多方面原因造成內部泄漏,或者冷油器水側壓力比油側的壓力高,冷卻水進入油中,致使油中帶水。

2.4 補充新油方面

汽輪機在運行過程中很少補充新油,只有在汽輪機油系統定期維修時,才將新油通過油化器補充到油氣系統中,而且所補的新油必須是經過處理的,已經將油中的游離水和雜質處理掉了,但是在目前的技術條件下,20mg/L以下的非飽和水是很難去除的;同時,經化驗處理合格的油,將會被打入高位油箱,在需要時進行自動補充。由于機房內溫度高,濕蒸汽流入高位油箱后形成游離水,而這些水又會在補油時進入油系統,導致了油中帶水。在補充新油的時候也可能由于操作不當,人為地將水分帶入油系統。

3治理方案

(1)嚴格按照質量工藝標準,合理調整軸封間隙,避免出現軸封間隙過小或過大的情況,間隙過小在工況變化時容易造成動靜摩擦,導致轉子彎曲和共振;但是軸封間隙過大,則軸封漏氣量大,使油中帶水,造成油質乳化。

(2)合理調整軸封供汽壓力,避免軸封漏氣量過大。

(3)對排煙系統進行改進,使管路布置趨于合理、清晰;加大排煙風機的出力,并改變其處理方式,將其變為可調節式,在排煙風機的入口閥門加裝了節流孔板,排油煙管路應避免彎頭多,這樣排煙通暢,油中含水量就會大大降低。

(4)選用有效的濾油設備也是保證汽輪機油質合格的重要方法。真空式濾油機其濾油效果優于其他同類產品,是我們的首選。對于設備我們要多方比較,合理選擇。

(5)加強油質監督,保證定期進行油質檢驗。對系統加油、換油時應保證油質合格,避免人為將水分帶入油系統。

4結語

綜合以上分析,造成汽輪機油系統中含水量較大,甚至出現潤滑油嚴重乳化現象的原因是:(1)軸封間隙過大。(2)排煙風機運行不正常。(3)軸承室內負壓過大。(4)缸體結合面泄漏蒸汽。(5)濾油機脫水效果比較差。(6)冷油器方面。(7)補充新油時人為操作失誤;為降低潤滑油中水含量,通過對軸封系統的改造、缸體結合面精心修刮、軸封間隙的精心調整以及采取有效的濾油設備,對保持機組真空、防止油質乳化,便于運行操作、增加調整手段,具有一定的意義。