邢志剛

摘 要：本文通過對(duì)某電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)端軸瓦油檔甩油問題的處理，詳細(xì)介紹了引起油檔甩油的常見原因，并逐條對(duì)照，逐步的進(jìn)行分析，最終發(fā)現(xiàn)在密封油防爆風(fēng)機(jī)入口管道處存在大量積油，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)不出力，軸承箱失去負(fù)壓引起油檔甩油，為同類型機(jī)組、尤其是新建機(jī)組的管道安裝和系統(tǒng)設(shè)置提供了極強(qiáng)的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：油檔；甩油；防爆風(fēng)機(jī)；積油；堵塞

中圖分類號(hào)：TB857+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）21-0121-02

1 機(jī)組概況

某公司#1機(jī)組為新建機(jī)組，其發(fā)電機(jī)為上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司引進(jìn)德國(guó)西門子公司技術(shù)生產(chǎn)的QFSN-1050-2型三相同步汽輪發(fā)電機(jī)，采用水氫氫冷卻方式。設(shè)兩個(gè)徑向支持軸承。軸承為端蓋式軸承，油檔安裝在發(fā)電機(jī)外側(cè)端蓋上，油檔上設(shè)3組共計(jì)九道密封齒，密封齒采用聚四氟乙烯材料，每相鄰的兩道密封齒之間均設(shè)有φ4的回油孔。軸承的潤(rùn)滑油由汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)統(tǒng)一供應(yīng)。發(fā)電機(jī)汽、勵(lì)兩端各安裝一副單流環(huán)密封瓦。由密封油系統(tǒng)向密封瓦提供壓力略高于氫氣壓力的壓力油，以密封氫氣，同時(shí)向密封瓦軸向提供浮動(dòng)油，使密封瓦在軸向能夠保持自由找正，防止發(fā)生偏斜。浮動(dòng)油及密封油油空側(cè)的回油與軸承回油一起進(jìn)入貯油箱，經(jīng)U型隔氫裝置分離后回到汽輪機(jī)潤(rùn)滑油箱，而密封油氫側(cè)回油直接回到氫側(cè)油箱。

2 異常現(xiàn)象

該機(jī)組投運(yùn)初期各軸承箱處均無滲油或甩油現(xiàn)象，潤(rùn)滑油主油箱負(fù)壓為-1500Pa，密封油防爆風(fēng)機(jī)入口的負(fù)壓也是-1500Pa，均在正常范圍內(nèi)，發(fā)電機(jī)兩側(cè)軸承的軸振均在75-90μm之間，略超出報(bào)警值（報(bào)警值為83μm）。機(jī)組投運(yùn)一個(gè)月以后，發(fā)電機(jī)勵(lì)端軸瓦油檔處開始逐漸出現(xiàn)微量的油花，且勵(lì)端油檔處逐步出現(xiàn)積灰，應(yīng)為油跡附著灰塵后沉積形成的油泥。又經(jīng)過將近一個(gè)月的運(yùn)行后，勵(lì)端油檔處甩油量明顯變大，大量油霧油檔底部的油封齒處噴至發(fā)電機(jī)端蓋上后，匯成油滴流下，用秒表計(jì)算，滴油速度約為70滴/分鐘，同時(shí)汽端油檔處也有輕微的甩油現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)此問題后，運(yùn)行人員立即增啟主油箱排煙風(fēng)機(jī)和密封油防爆風(fēng)機(jī)，希望通過提高軸承室負(fù)壓來加強(qiáng)回油，減少甩油量。但是經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，增啟風(fēng)機(jī)后主油箱負(fù)壓和防爆風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓均無明顯變化，甩油量也未減小。該公司檢修人員開始對(duì)甩油問題進(jìn)行分析，查找原因。

3 油檔甩油的常見原因及分析

（1）油檔間隙調(diào)整不當(dāng)。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，在轉(zhuǎn)速達(dá)到3000rpm時(shí)轉(zhuǎn)子會(huì)有輕微的上浮，因此在初始調(diào)整油檔間隙時(shí)，通常是將油檔下部間隙按照制造廠給定標(biāo)準(zhǔn)的中下限來執(zhí)行，這樣等機(jī)組運(yùn)行以后，油檔下部的間隙就會(huì)達(dá)到給定標(biāo)準(zhǔn)的中間范圍。如果初始調(diào)整時(shí)就將油檔下部間隙調(diào)整過大，運(yùn)行時(shí)下部間隙就會(huì)進(jìn)一步增大而導(dǎo)致漏油。但是，如果油檔間隙調(diào)整過小會(huì)使油檔齒與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦，造成軸承振動(dòng)大，運(yùn)行一段時(shí)間后軸頸與油檔之間間隙增大，使油擋在運(yùn)行中實(shí)際上失去密封作用，最終導(dǎo)致軸承室潤(rùn)滑油外泄。經(jīng)過對(duì)基建安裝記錄的查詢，制造廠給出的油檔下部間隙為0.1mm，實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)也是0.1mm，在合格標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。而且該機(jī)組在啟動(dòng)初期沒有甩油現(xiàn)象，說明油檔間隙不存在異常。

（2）密封瓦損壞，導(dǎo)致氫側(cè)的密封油大量泄漏至軸承箱，使該處的回油量變大，回油不及導(dǎo)致從軸徑處甩出。經(jīng)過對(duì)密封油系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng)的排查，發(fā)現(xiàn)氫壓穩(wěn)定，密封油泵出口壓力、油氫差壓、密封油流量等均處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒有明顯變化，因此可以排除此項(xiàng)。

（3）軸承回油管布置不合理或管口堵塞，造成回油不順暢，使大量的油無法正常回到油箱內(nèi)，從軸徑處甩出。經(jīng)過觀察回油窗處油流順暢，流速正常，沒有明顯的堵塞現(xiàn)象，而且機(jī)組投運(yùn)初期運(yùn)行正常，可以排除回油管堵塞的問題。

（4）油檔回油孔孔徑偏小或堵塞。油檔下班側(cè)通常開有幾個(gè)小的回油孔，但正常運(yùn)行中，由于孔徑偏小或孔數(shù)量不足而來不及泄油，就很容易沿著軸頸向油檔外部甩油。而且由于軸承箱內(nèi)是負(fù)壓狀態(tài)，容易進(jìn)入灰塵等，若在回油孔處聚集，形成油泥堵塞回油孔，將會(huì)造成回油不暢，使大量的油積聚在油封齒上，順著軸徑甩出。通過上圖的照片可以看出，該油檔設(shè)計(jì)的回油孔較多，而且在基建期間為了防止回油不及還專門對(duì)回油孔進(jìn)行了擴(kuò)孔，將回油孔的直徑從4mm擴(kuò)至6mm，因此回油孔徑偏小的問題可以排除。鑒于當(dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)勵(lì)端端蓋上已有大量的油泥，重點(diǎn)懷疑部分回油孔被堵塞，導(dǎo)致回油不暢。由于當(dāng)時(shí)機(jī)組在運(yùn)行中，這一問題無法得到驗(yàn)證，只能待檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行驗(yàn)證。

（5）排油煙裝置在功率、風(fēng)量、排煙管口徑等方面的設(shè)計(jì)上存在不合理性，或出力方面存在異常，不能滿足軸承箱對(duì)微負(fù)壓的要求，使油檔間隙偏大的個(gè)別軸承箱無法維持負(fù)壓，導(dǎo)致回油不及向外甩油。由于該機(jī)組在投運(yùn)初期油檔處均無甩油現(xiàn)象，且該系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)在其他電廠機(jī)組上得到了廣泛的應(yīng)用，因此可以排除功率、排煙管口徑等方面的問題。但是，在運(yùn)行人員增啟主油箱排煙風(fēng)機(jī)和密封油防爆風(fēng)機(jī)后兩處的負(fù)壓均無明顯上漲，這是不對(duì)的。經(jīng)熱工人員檢查發(fā)現(xiàn)，主油箱負(fù)壓變送器的量程只有-1500Pa，因此該處無變化，而防爆風(fēng)機(jī)入口的負(fù)壓顯示是正確的，這說明防爆風(fēng)機(jī)處存在問題。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，密封油防爆風(fēng)機(jī)排煙管處無明顯的油煙排出，因此懷疑密封油防爆風(fēng)機(jī)排出口可能存在堵塞。

4 對(duì)密封油防爆風(fēng)機(jī)的排查

（1）對(duì)#1密封油防爆風(fēng)機(jī)出口濾網(wǎng)解體檢查，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)異常干凈，檢查入口濾網(wǎng)也是如此，這說明防爆風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口處基本沒有油煙通過。

（2）使用內(nèi)窺鏡對(duì)風(fēng)機(jī)集裝裝置的管路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)機(jī)（#2風(fēng)機(jī)）出口逆止門幾乎沒有開度，這再度證明通過風(fēng)機(jī)的風(fēng)量很小，使其難以持續(xù)的、大幅度的將逆止門頂開。

（3）通過以上兩步的檢查，基本可以確定防爆風(fēng)機(jī)處的通流量極小，開始懷疑是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向異常，但是風(fēng)機(jī)入口處壓力顯示是-1500Pa，這證明風(fēng)機(jī)本身的出力是沒有問題的，那么應(yīng)該是在風(fēng)機(jī)入口段存在堵塞現(xiàn)象。經(jīng)檢查確認(rèn)風(fēng)機(jī)入口總管法蘭處通暢無異常。

（4）通過對(duì)異常甩油變化趨勢(shì)的分析發(fā)現(xiàn)，甩油現(xiàn)象是逐步發(fā)展的、逐步變大的，且經(jīng)過的時(shí)間較長(zhǎng)，再加上風(fēng)機(jī)出入口處檢查情況，分析是由于風(fēng)機(jī)入口管段存在U型彎，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后大量油煙凝結(jié)聚集在入口管道底部，最終堵住了風(fēng)機(jī)的入口，使發(fā)電機(jī)汽、勵(lì)端軸承箱內(nèi)無法建立負(fù)壓。而防爆風(fēng)機(jī)入口處負(fù)壓卻顯示正常，但由于空間有限，風(fēng)量不足，排出的風(fēng)無法將出口逆止門頂開，防爆風(fēng)機(jī)相當(dāng)于處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。為了驗(yàn)證這一分析，檢修人員在風(fēng)機(jī)入口管的最低處鉆開一個(gè)小孔，發(fā)現(xiàn)有大量的積油流出。待管道內(nèi)積油放盡后觀察防爆風(fēng)機(jī)出口處明顯有油煙冒出，且勵(lì)端油檔處甩油量明顯減小。約2小時(shí)后勵(lì)端油檔處甩油現(xiàn)象完全消失。

5 分析及結(jié)論

根據(jù)對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)和密封油系統(tǒng)的排查，發(fā)現(xiàn)由于U型隔氫裝置的存在，主油箱排煙風(fēng)機(jī)是無法對(duì)到發(fā)電機(jī)軸承室起到抽吸作用的，因此汽、勵(lì)端軸承室的負(fù)壓只能靠密封油防爆風(fēng)機(jī)來建立和維持。而該機(jī)組中防爆風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓測(cè)點(diǎn)只反映出了風(fēng)機(jī)入口處的負(fù)壓值，卻無法真實(shí)反映軸承箱內(nèi)負(fù)壓情況，這給問題的分析和處理造成了一定的干擾。

由于潤(rùn)滑油溫度較高，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后防爆風(fēng)機(jī)入口管道處油煙大量凝結(jié)聚集，會(huì)造成防爆風(fēng)機(jī)不出力，軸承箱失去負(fù)壓，引起軸承室回油不暢，進(jìn)而引起甩油；有鑒于此，在基建安裝期間該風(fēng)機(jī)入口段管道就應(yīng)采取一定的坡度，使凝結(jié)產(chǎn)生的積油能匯集到最低點(diǎn)，同時(shí)在最低點(diǎn)設(shè)置排污沉積器，在運(yùn)行期間定期對(duì)管道積油進(jìn)行排放，從而避免入口管道發(fā)生堵塞，確保風(fēng)機(jī)的出力正常，保證油系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

該公司油檔甩油的現(xiàn)象較為典型，由于是新投產(chǎn)機(jī)組，系統(tǒng)設(shè)置和測(cè)點(diǎn)布置還不夠成熟、完善，通過一系列的排查分析，最終發(fā)現(xiàn)是防爆風(fēng)機(jī)入口積油堵塞引起的問題，并成功的消除了該項(xiàng)重大隱患。這為同類型汽輪機(jī)組提供了很好的經(jīng)驗(yàn)，尤其是新建機(jī)組，在管道安裝和系統(tǒng)設(shè)置上值得借鑒。

參考文獻(xiàn)

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