遲樹峰

摘 要:汽輪機的油系統(tǒng)是汽輪機的重要組成部分,根據(jù)其作用,一般將油系統(tǒng)分為潤滑油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)(保護)油系統(tǒng)兩個部分。主要起著對機組軸承的潤滑冷卻,以及調(diào)速和密封的作用。因此汽輪機油質(zhì)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(zhì)劣化的主要原因是水分以及機械雜質(zhì)的污染,為了保證電廠的生產(chǎn)安全,下面對油中進水的成因進行分析及提出改進方法。

關(guān)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(zhuǎn)子與軸瓦發(fā)生干摩擦,使軸瓦脫胎或化瓦,甚至停產(chǎn)。

(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(tǒng)循環(huán)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(diào)節(jié)系統(tǒng)中套筒及滑閥等部件,降低系統(tǒng)靈敏度。還會造成軸承和軸頸的磨損,引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安裝置動作失靈,嚴重時會導致機組超速事故的發(fā)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(zhuǎn)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(shè)計值,軸封間隙過大,造成漏氣量增加,軸承室內(nèi)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(nèi)的油煙,不凝結(jié)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(jié),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(diào)整不當?shù)臅r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(nèi)負壓過大

軸承內(nèi)的回油過程會產(chǎn)生抽吸作用,使軸承室內(nèi)形成負壓。而主油箱上的排煙風機在運行時會使回油管內(nèi)產(chǎn)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(jīng)油檔空隙進入軸承室匯流到主油箱,漏汽進入軸承室凝結(jié)之后,就是導致油中帶水。

2.1.4 缸體結(jié)合面泄漏蒸汽

蒸汽混入油系統(tǒng)是造成油中帶水主因,而造成蒸汽能夠混入油系統(tǒng)的原因有二:(1)油封漏氣。(2)軸承附近的缸體結(jié)合面泄漏蒸汽;缸體結(jié)合面主要指:高壓缸結(jié)合面與軸封套結(jié)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(fā)生變形。在靠近貓爪內(nèi)側(cè)凹窩處易產(chǎn)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(shè)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(fā)電機組正常運行,由于軸承摩擦而消耗了一部分功,它將轉(zhuǎn)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(fā)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(nèi),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(huán)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(diào)節(jié)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(nèi)部泄漏,或者冷油器水側(cè)壓力比油側(cè)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(tǒng)定期維修時,才將新油通過油化器補充到油氣系統(tǒng)中,而且所補的新油必須是經(jīng)過處理的,已經(jīng)將油中的游離水和雜質(zhì)處理掉了,但是在目前的技術(shù)條件下,20mg/L以下的非飽和水是很難去除的;同時,經(jīng)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(nèi)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(tǒng),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(tǒng)。

3治理方案

(1)嚴格按照質(zhì)量工藝標準,合理調(diào)整軸封間隙,避免出現(xiàn)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(zhuǎn)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(zhì)乳化。

(2)合理調(diào)整軸封供汽壓力,避免軸封漏氣量過大。

(3)對排煙系統(tǒng)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?yōu)榭烧{(diào)節(jié)式,在排煙風機的入口閥門加裝了節(jié)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(shè)備也是保證汽輪機油質(zhì)合格的重要方法。真空式濾油機其濾油效果優(yōu)于其他同類產(chǎn)品,是我們的首選。對于設(shè)備我們要多方比較,合理選擇。

(5)加強油質(zhì)監(jiān)督,保證定期進行油質(zhì)檢驗。對系統(tǒng)加油、換油時應保證油質(zhì)合格,避免人為將水分帶入油系統(tǒng)。

4結(jié)語

綜合以上分析,造成汽輪機油系統(tǒng)中含水量較大,甚至出現(xiàn)潤滑油嚴重乳化現(xiàn)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(nèi)負壓過大。(4)缸體結(jié)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(tǒng)的改造、缸體結(jié)合面精心修刮、軸封間隙的精心調(diào)整以及采取有效的濾油設(shè)備,對保持機組真空、防止油質(zhì)乳化,便于運行操作、增加調(diào)整手段,具有一定的意義。