伍健偉,高繼錄,張 航
(1.神華國華綏中發(fā)電有限責(zé)任公司,遼寧 葫蘆島 125222;
2.遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院,遼寧 沈陽 110006;3.中國石油撫順石化公司熱電廠,遼寧 撫順 113004)
汽輪機潤滑油系統(tǒng)主要作用是潤滑汽輪機軸承以減少摩擦損失,并通過潤滑油的流動帶走摩擦產(chǎn)生的熱量和轉(zhuǎn)子傳出的熱量,同時向密封油系統(tǒng)提供潤滑油以保證密封瓦供油正常。潤滑油系統(tǒng)油質(zhì)的好壞直接影響汽輪機的正常運行[1-3]。汽輪機潤滑油水分含量偏高,容易造成油質(zhì)乳化、抗泡沫性能變差、生成有機酸等,從而產(chǎn)生油乳化物及油泥,影響潤滑油的通流能力、冷卻效果,嚴重時會破壞軸系形成的油膜,引起動靜部位摩擦、局部過熱及機組異常振動等,還將間接導(dǎo)致發(fā)電機氫氣濕度高,嚴重威脅發(fā)電機組安全運行[4-6]。綏電B廠4號機組汽輪機潤滑油水分含量在160 mg/L左右,嚴重超標,為保證機組安全、穩(wěn)定運行,需嚴格控制潤滑油系統(tǒng)水分。
潤滑油中的水分在油箱中容易蒸發(fā)形成水蒸氣,通過排煙風(fēng)機排至大氣。3號、4號機組主機潤滑油系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)見表1。可見其潤滑油冷油器油溫均在55℃以上,相差約2℃,滿足了潤滑油中水分轉(zhuǎn)變成水蒸氣的條件。且排煙風(fēng)機入口壓力相差較大 (3號機組壓力正常,4號機組偏小),造成水蒸氣不能順暢排至大氣中、潤滑油中水分含量增加。
3號、4號機組潤滑油排煙風(fēng)機電流也有差別,原因較多,如排煙風(fēng)機入口壓力不同、風(fēng)機本身性能不同、電流采集偏差或相同工況下排煙風(fēng)機通流介質(zhì)中水分含量較大時其電流偏高等。4號機組相對于3號機組潤滑油水分含量偏高,導(dǎo)致排煙風(fēng)機電流也偏高。
表1 3號、4號機組主機潤滑油系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)
機組安裝過程中,為防止軸封與轉(zhuǎn)子摩擦造成機組振動、轉(zhuǎn)子彎曲,機組軸封徑向間隙一般采用間隙標準的上限,此時需要較高的軸封供汽壓力來提高機組真空度,導(dǎo)致機組軸封漏汽量偏大、蒸汽進入軸承室、油中帶水。
4號機組由于尚未到機組大修期,軸封間隙采用適當降低軸封供汽壓力的方法進行調(diào)整。在保證機組真空穩(wěn)定的情況下,逐漸將機組軸封供汽壓力由30 kPa下調(diào)至24 kPa,潤滑油油質(zhì)化驗結(jié)果顯示油中水分有所降低,但仍未達到理想效果。為維持機組正常運行中的真空度,不再下調(diào)軸封供汽壓力,維持24 kPa的壓力定值。
a. 潤滑油箱上部微負壓不佳,潤滑油中水分不能正常析出。
潤滑油箱頂部蓋板封閉不嚴、主機潤滑油箱溢流管道逆止門不嚴、排煙風(fēng)機入口手動門開度小、通流介質(zhì)水分含量大等都會引起潤滑油箱上部微負壓不佳、油中水分不易蒸發(fā)。微負壓過低時,會造成回油不暢、軸瓦甩油。
檢查4號機組潤滑油箱密封性,將密封效果差的部位用密封膠密封,保證潤滑油箱的頂部蓋板封閉嚴密,同時對潤滑油箱溢流管道逆止門進行檢查,確認其嚴密性。在4號機組潤滑油箱排煙風(fēng)機出口管道處增加排水管道并設(shè)置成U型,進行風(fēng)機本體排水,防止積水。
b. 潤滑油箱排煙風(fēng)機出力過大。
潤滑油箱排煙風(fēng)機出力過大,易造成潤滑油回油流量和流速增大,潤滑油回油中攜帶的水分也相應(yīng)增加,導(dǎo)致油中水分含量大。3號、4號機組潤滑油系統(tǒng)均采用套裝母管的管道設(shè)計,導(dǎo)致潤滑油箱頂部及各瓦回油管道都為微負壓空間,當微負壓的真空值偏高時,各瓦的回油管道負壓增大,反而利于將軸封蒸汽抽入軸瓦,致使油中進水[7-8]。
在潤滑油排煙風(fēng)機出力調(diào)整過程中,出力過大、過小均不可取。保持排煙風(fēng)機入口手動門適當?shù)拈_度可維持正常、穩(wěn)定的潤滑油箱內(nèi)部負壓,便于油中水分的蒸發(fā)。
主機軸封系統(tǒng)軸加風(fēng)機出力不足,造成軸封回汽不暢、軸封蒸汽順軸串入軸瓦、潤滑油水分含量偏高。
增加運行軸加風(fēng)機入口手動門開度,確定其旁路手動門為關(guān)閉狀態(tài),確認備用軸加風(fēng)機出口逆止門嚴密性,維持正常出力,必要時2臺軸加風(fēng)機同時運行。且運行時,定期進行排水,防止軸加風(fēng)機本體積水導(dǎo)致通流不暢。
3號、4號機組均采用板式冷油器對潤滑油進行冷卻,冷熱流體分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動,通過板片進行熱交換,在加強對流換熱的同時有效防止冷熱流體滲漏。
由于3號、4號機組潤滑油冷油器油側(cè)壓力約為0.3 MPa,而冷卻水側(cè)壓力為0.7 MPa,水側(cè)壓力略高于油側(cè)壓力,不能排除潤滑油冷油器泄漏的可能,通過切換備用潤滑油冷油器進行驗證,確認冷卻器不存在泄漏問題。
3號、4號機組汽輪機潤滑油系統(tǒng)凈化裝置均采用頗爾過濾脫水系統(tǒng),主要通過聚結(jié)濾芯和真空作用將潤滑油中水分排出,除水效果比較明顯。
4號機組汽輪機潤滑油系統(tǒng)凈化裝置長期運行,潤滑油中水分指標沒有明顯好轉(zhuǎn),原因可能是油中進水,或凈化裝置聚結(jié)罐內(nèi)的聚結(jié)濾芯和分離濾芯失效,造成潤滑油中水分長期偏高。通過更換濾芯提高凈化裝置凈化效果,保證潤滑油濾油凈化裝置正常運行。
導(dǎo)致潤滑油水分含量高的原因很多,水分含量的調(diào)整是一個緩慢的過程,需長期觀察,并逐項進行排查和試驗。通過對汽輪機潤滑油水分超標原因進行分析和采取防范措施,經(jīng)過長時間觀察和化驗,證明調(diào)整效果較好,4號機組汽輪機潤滑油水分含量得到有效控制,可維持汽輪機潤滑油水分含量≤100 mg/L。
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