某廠2號機小機潤滑油水分超標原因淺析

何磊

摘要：某廠2號機組小機潤滑油油質水分及顆粒度長時間超過國標合格標準，小汽輪機潤滑油長期帶水運行，使機組運行存在嚴重安全隱患。針對小機潤滑油水分超標的現象，淺析原因，并從運行角度采取針對性措施。

關鍵詞：潤滑油;水分超標;原因及措施

一、引言

小機汽輪機運行是由潤滑油在轉子和軸承間形成油膜進行潤滑，防止動靜摩擦的，對小機的安全運行有重要重要作用。潤滑油長期帶水運行會導致油質劣化，產生氣泡、乳化現象，使油膜不均勻甚至被破壞，嚴重影響潤滑油的性能，甚至可能會導致小機軸承軸瓦磨損，發生動靜摩擦，造成嚴重的設備損壞事故。另外，潤滑油中水分含量過高，長時間與金屬部件發生接觸，金屬接觸表面可能會產生不同程度的銹蝕，銹蝕產生的雜物會引起調速系統卡澀，甚至造成停機事故，所以在運行過程中必須嚴格控制潤滑油質量，保證油中水分、顆粒度等指標在國標范圍內。

二、機組運行概況

國能神華九江電廠小汽輪機為給水泵驅動裝置，用于1052MW超超臨界燃煤機組給水泵，本機組是由哈爾濱汽輪機廠有限責任公司設計制造的單缸、末級雙分流、單軸、雙驅、沖動式、下排汽凝汽式、外切換型鍋爐給水泵汽輪機。

小汽輪機型號：G40-1.0-2

額定進汽壓力：1.063MPa

額定進汽溫度（主汽閥前）：382.36 ℃

額定排汽壓力：4.9kPa

額定進汽流量：153.05t/h

小汽輪機本體是主要由轉子、隔板、汽缸、調節閥、主汽閥、軸封、軸承箱、擋油環、盤車裝置、基架等部件組成的整體快裝式結構。共有四個軸承箱，軸承箱中通入0.16～0.2MPa壓力的潤滑油。小機軸封采用梳齒式機械密封，分為上、下兩半組成，位于轉子穿出汽缸的位置，前軸封布置在前汽缸前端，用以防止汽缸內蒸汽向外泄漏，避免高溫蒸汽沖入前軸承箱導致軸承溫度升高及潤滑油進水;后軸封布置在后汽缸后端，用于將排汽腔室與外界大氣隔離，防止大氣漏入后汽缸影響排汽真空度，防止機組真空惡化。

自2月份起2號機組小機潤滑油油質化驗水分超過100ppm國標標準值，小機油箱回油觀察窗有明顯乳化現象，隨之潤滑油顆粒度超過7級，由以上現象推斷出小機潤滑油中有外部水源進入或者凈化、排煙裝置故障等原因導致油中帶水，影響了潤滑性能，造成軸承磨損增大，從而導致油中顆粒度隨之超標。

三、原因分析

1、小機潤滑油凈化裝置故障、出力不足，或者排煙風機倒轉導致大量水分及其他雜質無法排出，積存在油箱內;

2、小機軸封壓力調整不當，軸封壓力偏高，大量軸封蒸汽進入潤滑油中污染油質。由于小機軸封供汽調門調節特性差，負荷變動期間軸封壓力在30～60KPa波動，而正常小機軸封壓力只需要維持在20～30KPa左右。而且由于小機軸封減溫水調門內漏，若要維持軸封溫度在160℃以上，必須保證小機軸封均壓箱溢流閥有30%以上開度，變負荷期間需手動調整，更加大了小機軸封壓力的波動。

3、軸封蒸汽帶水，由于軸封減溫水內漏嚴重，軸封均壓箱中水量較大，且軸封均壓箱疏水管在2月份有漏點缺陷，在處理過程中可能導致疏水管道通流面積減小，疏水不暢，更加劇了蒸汽帶水現象;

4、潤滑油冷卻器內漏，水漏入油中。正常情況下，由于潤滑油壓在0.5MPa，開式水壓力在0.28MPa左右，油壓遠大于水壓，因此運行側冷卻水很難漏入油中。2號機小機B側冷油器由于油側有漏點，將油側進出口門關閉隔離，可能出現水進入油側的情況，通過油側排空進入油箱中;

5、給水泵密封水入口調整閥溫差設置不當或調節失靈，密封水壓力高會沿軸向串至軸承回油中;密封水壓力偏小，給水泵內大量高溫水漏出，由于密封水回水靠近軸承回油腔室，同時回油腔室呈負壓，高溫水汽化后被吸入回油腔室中造成油中進水;

6、小機出力不足，長時間處于調門全開狀態，進氣量較大，軸向位移增大，導致軸承或密封部件磨損，軸封蒸汽及密封水直接串入油中。

四、解決方案探討

1、加裝外置潤滑油凈化裝置，并從油箱底部排油口接管，防止由于水密度重量大于油，大量水分沉積在油箱底部，導致化驗的取樣不合格;

2、檢查小機潤滑油排煙風機是否有倒轉現象，關閉倒轉排煙風機出口手動門;

3、適當調整小機油箱負壓，適時停運排煙風機或關小出口手門，避免軸承腔室處微負壓對軸封蒸汽的引流;

4、適當調低軸封壓力，控制軸封蒸汽流量和外漏量，高、低壓軸封壓力可通過軸封均壓箱至高、低壓軸封分手門調整;檢修期間對小機軸封壓力調節閥，減小軸封壓力波動;

5、加裝氣密油擋，隔離蒸汽與油接觸面。由于高壓前軸封存在漏汽問題，導致軸承箱內進汽，尤其是高負荷下，從而使潤滑油油質不合格。現將汽輪機軸承箱外油擋改為氣密式結構及增加一套氣密油 擋供氣裝置，消除油擋積碳及軸承箱進汽的隱患，提高潤滑油油質，改造方案如下圖：

6、更換小機軸封減溫水調門及軸封均壓箱疏水管道，保證蒸汽過熱度，防止蒸汽帶水;

7、關閉備用側冷卻器排空至小機油箱手動門，防止水側內漏;

8、變負荷過程中，關注汽泵密封水壓力變化，正常汽泵兩端泄水口應無水或不連續的水滴，否則表明密封水量太大，調整密封水進回水溫度差值在5～7℃左右，回水溫度過高說明密封水壓力偏小;

9、增加軸加風機出力，防止由于回汽不暢導致的軸封外漏;

10、運行中注意小機調門開度，防止長時間處于全開狀態，監視MTSI參數，發現問題及時處理。

五、總結

經過上述方案改造后，2號機組小機潤滑油油質水分明顯下降，保持在0～30ppm，在國標允許范圍內。此次小機潤滑油進水異常的主要原因在于軸封壓力過高，通過改造小機軸封調節門和減溫水調門改善了軸封壓力波動的問題，并且通過投入氣密油擋，防止軸封蒸汽進入軸承油箱中，雙管齊下取得了良好的效果。

參考文獻

[1]G40-1.0-2型給水泵汽輪機產品使用說明書

[2]2號機小汽輪機高低壓軸封加裝氣密油擋技術改造方案