汽輪機(jī)潤滑油進(jìn)水的原因分析及預(yù)防措施

肖 俊，張 鵬

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司熱電總廠，安徽馬鞍山 243000）

1 概述

汽輪機(jī)潤滑油是潤滑汽輪發(fā)電機(jī)組的各道軸承及其轉(zhuǎn)動(dòng)部分，并帶走由摩擦所產(chǎn)生的熱量和各種微小的金屬碎屑。同時(shí)還可以把高溫蒸汽傳給汽輪機(jī)各道軸承的熱量帶走。從而保證汽輪機(jī)軸承、軸頸處的溫度始終處于安全范圍以內(nèi)。此外汽輪機(jī)潤滑油在汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的軸頸上形成一層油膜，避免軸頸與軸承之間相互直接摩擦，因而減少了摩擦阻力損失。有的甚至與調(diào)速系統(tǒng)用油共用油系統(tǒng)。如圖1所示就是一個(gè)基本的汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)圖。

2 汽輪機(jī)潤滑油油中帶水的危害

汽輪機(jī)潤滑油在使用中混入了汽、水后。就會(huì)使?jié)櫥腿榛扯冉档停瑵櫥阅軔夯瑹o法在軸承中形成連續(xù)的油膜，降低了軸承的承載能力。并且會(huì)使?jié)櫥图铀傺趸冑|(zhì)，進(jìn)一步降低了潤滑油的潤滑作用。增大了各轉(zhuǎn)動(dòng)部件的摩擦，從而引起軸承過熱，以至于損壞設(shè)備。同時(shí)漏入潤滑油系統(tǒng)中的水份長期與金屬部件接觸，金屬表面就會(huì)發(fā)生不同程度的銹蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起部件卡澀損壞。潤滑油油質(zhì)的好壞是影響汽輪發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，因此加強(qiáng)對汽輪機(jī)潤滑油油質(zhì)的監(jiān)控維護(hù)是延長潤滑油使用壽命，節(jié)能降耗，減少運(yùn)行成本，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。

3 造成汽輪機(jī)潤滑油油中帶水的原因分析

造成汽輪機(jī)潤滑油油中帶水的原因有很多，具體分析有下面兩方面原因。

3.1 機(jī)組設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、施工安裝存在問題

由于全國電力系統(tǒng)的大發(fā)展，新工藝新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，設(shè)計(jì)施工單位的技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)良萎不齊。造成設(shè)計(jì)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏不可避免的產(chǎn)生一些不合理的設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的不當(dāng)，加上施工質(zhì)量存在問題、監(jiān)管不到位，使設(shè)備本身存在先天不足。

3.2 運(yùn)行人員調(diào)整維護(hù)存在問題

運(yùn)行操作由于業(yè)務(wù)操作技能不足或工作責(zé)任心不強(qiáng)，在日常的生產(chǎn)操作中，不能規(guī)范的執(zhí)行各項(xiàng)工作或沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的異常情況及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行分析調(diào)整等，這些因素都能使?jié)櫥瓦M(jìn)水無法保證機(jī)組經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行。

圖1 汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)圖

3.2.1 操作調(diào)整不當(dāng)?shù)膯栴}

(1)軸封汽系統(tǒng)投運(yùn)前沒有充分暖管疏水。

（2）汽輪機(jī)運(yùn)行中未及時(shí)根據(jù)機(jī)組工況變化調(diào)整軸封汽參數(shù)。

（3）軸封加熱器運(yùn)行中未建立適當(dāng)負(fù)壓或軸封汽回汽不暢。

（4）潤滑油冷油器投用操作不當(dāng)。

（5）機(jī)組運(yùn)行中未注意觀察潤滑油主油箱油位升高及時(shí)查找原因。

（6）潤滑油主油箱微負(fù)壓調(diào)整不當(dāng)。

（7）機(jī)組大修時(shí)沒對軸封仔細(xì)檢查，倒齒、斷齒、磨損軸封未修理更換。

（8）機(jī)組大修后潤滑油系統(tǒng)未保持清潔干燥。

3.2.2 制度執(zhí)行不力問題

（1）沒有定期進(jìn)行潤滑油主油箱放水。

（2）沒有定期進(jìn)行潤滑油油質(zhì)化驗(yàn)。

（3）沒有定期進(jìn)行潤滑油濾油。

（4）新、廢油沒有定置擺放造成混淆。

（5）把未經(jīng)化驗(yàn)合格的油品加入系統(tǒng)。

4 防止汽輪機(jī)潤滑油油中帶水的技術(shù)措施

那么如何防止汽輪機(jī)潤滑油中混入汽水呢？我們應(yīng)從設(shè)備本身和運(yùn)行調(diào)整維護(hù)兩個(gè)方面入手。

4.1 積極介入機(jī)組設(shè)計(jì)、設(shè)備選型

這就要求我們在設(shè)備設(shè)計(jì)安裝調(diào)試階段就要加強(qiáng)全程監(jiān)管，避免一些不合理的設(shè)計(jì)，通過準(zhǔn)確的計(jì)算選擇合適的軸封加熱器換熱面積，軸加風(fēng)機(jī)容量，軸封回汽管道長度盡量短、盡量減少彎頭、合適的管徑等。以防止軸封回汽不暢串入潤滑油中。同時(shí)隨著科技的進(jìn)步，新工藝新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。通過合理的費(fèi)效比計(jì)算選擇先進(jìn)成熟的設(shè)備、部件，可有效降低汽輪機(jī)潤滑油油中帶水事故的發(fā)生。如汽輪機(jī)潤滑油冷油器選擇板式換熱器，減少冷油器發(fā)生泄漏的概率。大軸各道油擋選擇活動(dòng)式油擋或接觸式油擋，可有效減小油擋與大軸間間隙，提高油擋密封性，增加通過油擋的阻力，減少外界氣體的進(jìn)入。按要求選擇合理的汽封間隙，防止因汽封間隙過大蒸汽泄漏到軸承箱中凝結(jié)成水，而混入汽輪機(jī)潤滑油中。并應(yīng)選擇安裝V型底潤滑油主油箱，便于從油箱底部的放水門排出從潤滑油中分離出的水分和雜物。同時(shí)要配置專門可靠效果好的潤滑油濾油設(shè)備。

4.2 加強(qiáng)施工質(zhì)量的監(jiān)管驗(yàn)收

嚴(yán)把施工質(zhì)量防止施工單位將軸封汽等有關(guān)管道接錯(cuò)。造成汽輪機(jī)軸端漏氣、門桿漏氣、軸封回汽不能順暢的引入各加熱器從而泄露到大氣和汽輪機(jī)潤滑油中，造成潤滑油油中帶水和熱源損失。汽輪機(jī)大修時(shí)要加強(qiáng)對軸封的檢查，發(fā)現(xiàn)汽封發(fā)生倒齒、斷齒、磨損現(xiàn)象，要及時(shí)修理更換，避免漏汽量增大，使汽輪機(jī)潤滑油油中帶水。

4.3 加強(qiáng)運(yùn)行分析、維護(hù)調(diào)整、規(guī)范操作、嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律

在運(yùn)行調(diào)整維護(hù)方面，運(yùn)行人員要做好以下工作：

（1）在汽輪機(jī)軸封汽系統(tǒng)投入使用前，如圖2所示一定要進(jìn)行充分的暖管疏水，防止有疏水進(jìn)入軸封，對轉(zhuǎn)子和軸封設(shè)備造成損壞，使軸封動(dòng)靜部分徑向間隙和軸向間隙都發(fā)生變化，軸封系統(tǒng)失去作用，導(dǎo)致蒸汽串入軸承箱中從而進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)中。另外在進(jìn)行軸封汽切換操作過程中，也要對軸封汽備用汽源的管道進(jìn)行充分的疏水，以防止盲端的存水進(jìn)入軸封系統(tǒng)破壞轉(zhuǎn)子和軸封設(shè)備，使軸封系統(tǒng)失去作用。

圖2 汽輪機(jī)軸封供汽，門桿泄汽系統(tǒng)圖

（2）運(yùn)行人員要根據(jù)負(fù)荷的變化情況加強(qiáng)對軸封汽壓力的調(diào)整，使軸封汽壓力維持在各機(jī)組規(guī)定的正常范圍內(nèi)，防止因軸封汽壓過高軸封不能完全封住甚至損壞軸封設(shè)備，使蒸汽進(jìn)入軸承箱中。在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，使用外部供汽軸封系統(tǒng)的機(jī)組前軸封進(jìn)汽門可盡量關(guān)小。使汽輪機(jī)前軸封處沒有蒸汽泄露出即可。但在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行狀況下，要適度開大前軸封進(jìn)汽門。以防止外界空氣進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)影響凝汽器真空。使用自密封式軸封系統(tǒng)的機(jī)組在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下要注意軸封汽溢流閥開度，防止溢流閥卡澀失靈，造成軸封汽壓力過高串入軸承箱中從而進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)中

（3）維持軸封加熱器微負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài)，使軸封汽回汽順暢，不致泄露進(jìn)軸承箱中，而混入汽輪機(jī)潤滑油中。軸封加熱器上應(yīng)加裝真空表，方便運(yùn)行人員隨時(shí)觀察軸封加熱器內(nèi)負(fù)壓情況，便于及時(shí)調(diào)整。軸封加熱器至射抽空氣門應(yīng)維持在適當(dāng)開度。開度過小軸封加熱器內(nèi)不能形成一定程度負(fù)壓，造成軸封汽回汽不暢。開度過大，大量門桿漏氣和軸封回汽來不及加熱凝結(jié)水自身凝結(jié)，就被抽至射水箱中，造成熱源浪費(fèi)。并且使射水箱溫度升高，影響射水抽汽器工作效率。使用軸加風(fēng)扇的機(jī)組應(yīng)加強(qiáng)對軸加風(fēng)扇運(yùn)行狀況的監(jiān)控，防止運(yùn)行中軸加風(fēng)扇故障停運(yùn)，大量氣體無法排出，軸加負(fù)壓消失。同時(shí)，還應(yīng)防止軸封加熱器滿水，造成軸封汽回汽、門桿漏汽沒有出路，泄漏到潤滑油系統(tǒng)中。甚至水淹至軸端處，造成機(jī)組設(shè)備損壞。另外，運(yùn)行中軸封加熱器凝結(jié)水進(jìn)出旁路門也不宜開啟過大，以免使大量門桿漏汽和軸封回汽得不到充分放熱凝結(jié)，影響軸加內(nèi)負(fù)壓的形成。

（4）無論使用管式換熱器還是板式換熱器的冷油器運(yùn)行中應(yīng)保持潤滑油冷卻器油側(cè)壓力高于水側(cè)壓力。防止一旦潤滑油冷油器管束、換熱片、隔絕墊片泄露，也不至于讓冷卻水漏入油中。在潤滑油冷卻器的投運(yùn)操作中應(yīng)先進(jìn)行驗(yàn)漏，確認(rèn)冷油器不漏方可投用。投運(yùn)操作中應(yīng)先投入潤滑油側(cè)，后投入冷卻水側(cè)，停運(yùn)時(shí)應(yīng)先停冷卻水側(cè)，后停潤滑油側(cè)。以防止在油側(cè)無油的情況下，水側(cè)的冷卻水由泄漏點(diǎn)進(jìn)入潤滑油側(cè)。另外，運(yùn)行中的潤滑油冷油器應(yīng)保持冷卻水側(cè)出水門開足，用進(jìn)水門進(jìn)行調(diào)節(jié)。潤滑油冷油器冷卻水側(cè)投運(yùn)操作中應(yīng)先開出水門后開進(jìn)水門(趕空氣時(shí)進(jìn)水門只可稍開)，停運(yùn)時(shí)應(yīng)先關(guān)進(jìn)水門后關(guān)出水門。防止因冷卻水側(cè)憋壓，造成冷油器管束漲口泄露冷卻水漏入油中。也要防止在意外情況下，冷卻水的壓力過高。便于對冷油器內(nèi)部冷卻水側(cè)壓力進(jìn)行調(diào)整。對于板式換熱器的冷油器安裝前要檢查換熱板是否存在砂眼和裂紋，密封墊片是否存在損壞和老化現(xiàn)象。

（5）運(yùn)行人員要定期對潤滑油主油箱進(jìn)行放水。并按規(guī)定定期啟動(dòng)濾油裝置進(jìn)行濾油。在平時(shí)的巡回檢查中要加強(qiáng)對各道軸承油窗的觀察，查看是否有水珠。并加強(qiáng)對潤滑油主油箱油位的監(jiān)視，查看是否有異樣升高。對潤滑油冷卻水有回水池的要加強(qiáng)對回水池水面的觀察，通過觀察水面是否有油花判斷潤滑油冷油器是否泄漏。化學(xué)化驗(yàn)人員每天要對主油箱油質(zhì)進(jìn)行取樣分析，并將化驗(yàn)結(jié)果及時(shí)通報(bào)運(yùn)行人員。發(fā)現(xiàn)潤滑油中水分含量上升要迅速查明原因及時(shí)采取措施，防止?jié)櫥唾|(zhì)的進(jìn)一步惡化。

（6）汽輪機(jī)運(yùn)行中潤滑油主油箱應(yīng)通過調(diào)整主油箱排煙風(fēng)機(jī)入口擋板門開度，使?jié)櫥椭饔拖鋬?nèi)保持微負(fù)壓。負(fù)壓過低會(huì)使?jié)櫥突赜筒粫秤绊憹櫥蜐櫥鋮s效果，同時(shí)無法及時(shí)排出主油箱中的油煙和潤滑油中析出的水分。負(fù)壓過高易造成蒸汽和大氣中的水分順著大軸經(jīng)軸承油擋進(jìn)入軸承箱和經(jīng)主油箱蓋板縫隙進(jìn)入潤滑油主油箱。同時(shí)過量油氣被排出既污染了環(huán)境又造成汽輪機(jī)潤滑油不必要的損失。

（7）在汽輪機(jī)運(yùn)行和檢修期間，如需要對潤滑油主油箱進(jìn)行加油，要有專人負(fù)責(zé)操作，新、舊汽輪機(jī)潤滑油要分開定點(diǎn)存放，防止搞混，杜絕雜物和水分混入油中。新的汽輪機(jī)潤滑油在投入使用前，應(yīng)進(jìn)行過濾和凈化處理，直至油的外觀清澈透明，并由化學(xué)化驗(yàn)人員化驗(yàn)合格后，方可投入使用。

5 結(jié)語

防止汽輪機(jī)潤滑油進(jìn)水情況發(fā)生需要從設(shè)計(jì)、安裝時(shí)就進(jìn)行把關(guān)，運(yùn)行中運(yùn)行、點(diǎn)檢、檢修單位緊密配合全員全程管理，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度。任一環(huán)節(jié)麻痹松懈，都會(huì)造成難以彌補(bǔ)的損失。