分析汽輪機(jī)潤滑油箱進(jìn)水原因及其解決途徑

董學(xué)斌

（陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 晉城 048102）

汽輪機(jī)潤滑油箱在各大生產(chǎn)工廠中都有所應(yīng)用，它是機(jī)組正常運(yùn)行的基本安全保障。顆粒度、粘度、閃點(diǎn)、酸值、水分、破乳化度、液相銹蝕等，這些監(jiān)測指標(biāo)都是日常工作中監(jiān)測汽輪機(jī)潤滑油是否正常的重要標(biāo)準(zhǔn)，其中一個(gè)非常重要的指標(biāo)就是水分，水分也是汽輪機(jī)潤滑油在機(jī)組運(yùn)行過程中最容易超標(biāo)的一個(gè)成分。而一旦出現(xiàn)水分超標(biāo)，機(jī)組的潤滑效果就會(huì)大大降低，各個(gè)部件之間的摩擦?xí)≡?，這不僅會(huì)使設(shè)備快速老化，同時(shí)還對(duì)會(huì)油膜的形成造成影響，損壞軸承，引起機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)等。

與此同時(shí)，在汽輪機(jī)機(jī)組啟動(dòng)的時(shí)候，如果潤滑油不合格，那么就無法啟動(dòng)，從而導(dǎo)致機(jī)組不能正常帶負(fù)荷，從很大程度上影響機(jī)組的效率和發(fā)電量。由此可見，對(duì)汽輪機(jī)潤滑油中進(jìn)水的原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的處理措施是一個(gè)非常必要的研究課題。

1 事故現(xiàn)場介紹

某電廠的汽輪機(jī)組處于正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)其進(jìn)行了一次負(fù)荷急劇下降的操作，隨后恢復(fù)正常運(yùn)行，結(jié)果出現(xiàn)機(jī)組潤滑油箱油位異常升高的現(xiàn)象。未到24h的時(shí)間，油箱油位升高已經(jīng)達(dá)到了10cm，由專業(yè)技術(shù)人員檢查之后發(fā)現(xiàn)，大機(jī)油箱中潤滑油的上面漂浮著一層油花，油花的顏色為乳白色；并且汽輪機(jī)軸承的油位觀察窗上面也能夠明顯的看到一層油花，油花的顏色也是乳白色；潤滑油中進(jìn)水之后，潤滑油的油壓有一定的下降；軸瓦的溫度與之前相比更高；油凈化氣疏水量與之前相比也有所增大，對(duì)其給予外掛大功率真空濾油機(jī)處理，油位的上升趨勢得到一定的控制；與此同時(shí)，技術(shù)人員在檢查的過程中還發(fā)現(xiàn)，在機(jī)組負(fù)荷發(fā)生變動(dòng)的時(shí)候，潤滑油箱的油位也會(huì)產(chǎn)生很大的變化。

2 汽輪機(jī)潤滑油箱系統(tǒng)介紹

2.1 潤滑油系統(tǒng)

該電廠的汽輪機(jī)潤滑油箱潤滑油系統(tǒng)的組成部分結(jié)構(gòu)如下：閥門、加熱器、汽輪機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)的主油泵、盤車裝置、頂軸裝置、油箱、冷油器、油位指示器、逆止門、排煙系統(tǒng)、事故油泵、潤滑油泵、濾網(wǎng)還有各種規(guī)格不銹鋼管道及監(jiān)測儀表等。其功能和作用主要有下面這兩個(gè)：一方面，為汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)軸承提供潤滑油，另一方面，對(duì)保安系統(tǒng)的壓力油進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2 軸封系統(tǒng)

該電廠的汽輪機(jī)潤滑油箱軸封系統(tǒng)是采用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的閉式軸封系統(tǒng)，其組成部分主要包括軸封加熱器、軸端汽封、有關(guān)管道組成的閉式軸封系統(tǒng)、供汽母管壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)還有減溫器等。軸封系統(tǒng)的作用主要表現(xiàn)為三個(gè)方面：一是防止空氣漏入汽缸破壞機(jī)組真空；二是防止蒸汽竄入軸承座導(dǎo)致潤滑油系統(tǒng)進(jìn)水；三是防止蒸汽沿高、中壓缸軸端向外泄汽。在汽輪機(jī)工作的運(yùn)行和調(diào)試期間，如果沒有調(diào)整好軸封系統(tǒng)調(diào)整，此時(shí)主機(jī)潤滑油發(fā)生進(jìn)水的發(fā)生概率會(huì)大大提高。

該機(jī)組采用的是自密封汽封系統(tǒng)，這個(gè)機(jī)組系統(tǒng)中，包含有四個(gè)閥門站，這四個(gè)部分一個(gè)是低壓閥門站；一個(gè)是高壓閥門站，一個(gè)是溢流蒸汽閥門站，還有一個(gè)是輔助蒸汽閥門站，他們具有協(xié)同作用，共同調(diào)節(jié)供汽汽源站，在系統(tǒng)的作業(yè)中，首先由高、中壓缸軸端汽封的漏汽通過噴水來將溫度降低下來，然后以抵押軸端汽封的形式進(jìn)行傳輸，最后供應(yīng)給汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)，在這個(gè)過程中，若出現(xiàn)了多余的漏汽，那么此時(shí)溢流蒸汽閥門站就會(huì)發(fā)揮溢流作用，將漏汽轉(zhuǎn)移到低壓加熱器或凝汽器。除此之外，軸封系統(tǒng)中還增加了旁路自動(dòng)調(diào)壓裝置的設(shè)計(jì)，它的主要作用是，如果機(jī)組系統(tǒng)在運(yùn)行中，如果發(fā)現(xiàn)軸封供汽壓力過高，系統(tǒng)的安全運(yùn)行會(huì)受到影響，那么溢流閥會(huì)自動(dòng)開大，這樣部分軸封用汽就會(huì)通過溢流閥進(jìn)入凝汽器，從而減小供汽壓力，直至壓力值為適宜為止；而如果在運(yùn)行中出現(xiàn)軸封供汽壓力太低的時(shí)候，溢流閥會(huì)自動(dòng)關(guān)小，通過這種方式來使供汽壓力升高。

3 原因分析

汽輪機(jī)潤滑油進(jìn)水會(huì)引發(fā)潤滑油乳化，嚴(yán)重影響潤滑油油質(zhì)，不利水泵組的正常運(yùn)行。通過多次的啟動(dòng)和停運(yùn)階段分析，筆者發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致汽輪機(jī)潤滑油進(jìn)水的原因有以下幾點(diǎn)：①外部因素導(dǎo)致油箱進(jìn)水：油箱頂部蓋板未蓋好，潤滑油與空間接觸，空氣中水分被潤滑油吸收；補(bǔ)油中含水量大。②潤滑油冷油器內(nèi)部管束內(nèi)漏。③由于接合面變形，氣缸無法嚴(yán)密密封，泄漏的蒸汽容易進(jìn)入軸承室。④油箱排煙風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，油煙無法及時(shí)排出，繼而導(dǎo)致主油箱負(fù)壓增大。⑤軸封因安裝不當(dāng)或運(yùn)行故障出現(xiàn)較大漏汽，且此時(shí)軸承油檔有較大的間隙，繼而導(dǎo)致軸承室進(jìn)入大量泄漏的蒸汽。⑥加大軸封供氣是維持機(jī)組真空度最主要的手段，但隨著供氣的增加，軸封也更容易漏氣，本來應(yīng)該進(jìn)入冷凝器的漏氣，在這種情況下就會(huì)通過軸承箱油檔進(jìn)入潤滑油。

4 解決途徑

我們?yōu)榱烁由钊氲姆治銎啓C(jī)潤滑油箱進(jìn)水原因，必須要做好以下工作：①對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行檢查，排除氣缸密封不嚴(yán)、油箱頂部蓋板未蓋好等外部原因?qū)е碌臐櫥瓦M(jìn)水；對(duì)新油進(jìn)行化驗(yàn)，排除補(bǔ)油中含水量大的原因。②通常情況下油壓高于水壓，所以說即使冷油器管泄漏，冷卻水也不會(huì)進(jìn)入冷油器管中，而是潤滑油進(jìn)入冷卻水中，所以說如果存在泄漏多以油位下降為主，但也可能因操作不當(dāng)導(dǎo)致冷油器在通油之前進(jìn)水，不過這種潤滑油進(jìn)水的危害并不大，因?yàn)檫M(jìn)水是暫時(shí)的。③調(diào)整油箱排煙風(fēng)機(jī)的進(jìn)口風(fēng)門，觀察油位，確保能控制油位的上升，在必要的情況下可外掛真空濾油機(jī)，以保持汽輪機(jī)回油系統(tǒng)處于微正壓狀態(tài)，避免潤滑油再次進(jìn)水。④根據(jù)驗(yàn)收記錄檢查安裝過程，查看是否按照廠家設(shè)計(jì)下限來調(diào)整軸封間隙，以排除軸封間隙過大的原因。經(jīng)綜合分析發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)軸封問題是導(dǎo)致潤滑油箱進(jìn)水的原因，該原因也是導(dǎo)致潤滑油箱進(jìn)水最復(fù)雜的原因，為了對(duì)該原因有一個(gè)系統(tǒng)、充分的認(rèn)識(shí)，本文進(jìn)行了軸封試驗(yàn)，從而揭示容易引起汽輪機(jī)潤滑油箱進(jìn)水的幾個(gè)因素，以及這些因素之間的相互關(guān)系。軸加真空度受軸加風(fēng)機(jī)出力的影響。軸加風(fēng)機(jī)容量與軸封加熱器殼側(cè)的真空正相關(guān)，軸加真空受不斷增加的風(fēng)機(jī)出力的影響越來越小。軸加真空度、軸加供汽壓力與低壓缸軸封冒汽直接相關(guān)，所以所應(yīng)根據(jù)廠家的設(shè)計(jì)上限來限定機(jī)組的軸封供汽壓力。同時(shí)，注意操作，尤其是變工況運(yùn)行操作，避免潤滑油進(jìn)水。軸封供汽壓力與汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性直接相關(guān)。隨著軸封供汽壓力的升高，汽輪機(jī)真空度升高，繼而導(dǎo)致軸封加熱器真空度升高。

結(jié)語

對(duì)于汽輪機(jī)機(jī)組來說，要想保障安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就必須要保證軸封系統(tǒng)狀況正常、良好。汽輪機(jī)潤滑油箱進(jìn)水會(huì)導(dǎo)致油質(zhì)劣化，這一方面會(huì)形成油渣，另一方面會(huì)對(duì)油系統(tǒng)造成腐蝕。一般來說，汽輪機(jī)軸封的狀態(tài)不良或是發(fā)生磨損、軸封的進(jìn)汽過多、還有軸封其回汽受阻、軸承內(nèi)負(fù)壓太高、軸封高壓漏汽回汽不暢等都有可能是造成潤滑油進(jìn)水的原因。在汽輪機(jī)組運(yùn)行的過程中，為了保障系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)行，有效解決和避免潤滑油系統(tǒng)進(jìn)水現(xiàn)象，必須要做好以下四個(gè)方面的工作：一是軸封加熱器的真空度必須要得到保障；二是軸加風(fēng)機(jī)出力必須要充足；三是各個(gè)部分的運(yùn)行和調(diào)試參數(shù)必須要處于合理的區(qū)間；四是必須要合理的調(diào)整軸封供汽壓力。

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