米 賽,劉廣于,王立偉,柳丙軒,代曉光
(北京首鋼股份有限公司,河北遷安 064404)
首鋼電廠的汽輪機由青島捷能汽輪機廠制造,型號C25—4.90/1.27,2005 年建成投產(chǎn)。汽輪機油系統(tǒng)一般包括潤滑油系統(tǒng)、調(diào)節(jié)油系統(tǒng)兩大系統(tǒng)。系統(tǒng)中油清潔度超標(biāo),就有可能使軸頸磨損、軸瓦磨壞、調(diào)速系統(tǒng)卡澀,輕者造成機組運行負荷擺動,同步器不能準(zhǔn)確調(diào)節(jié),重者可導(dǎo)致危急保安器失靈,發(fā)生飛車事故,可以說潤滑油品質(zhì)直接關(guān)系到汽輪機的安全運行。
運行機組大修中,機組扣缸后對各軸承箱、油箱、油過濾器等供油裝置清理完畢,具備油循環(huán)條件后,整體油循環(huán)沖洗時間通常在10 天左右,油質(zhì)指標(biāo)達標(biāo),具備機組開機條件。本文就機組安裝和檢修工期緊的情況下,如何縮短潤滑油系統(tǒng)油循環(huán)時間,實現(xiàn)油質(zhì)凈化達標(biāo),對油系統(tǒng)實施高效循環(huán)凈化對策進行探討分析。
在油系統(tǒng)設(shè)備及管道制造及檢修過程中,難免會在油系統(tǒng)設(shè)備及管道內(nèi)殘留一些鐵屑、灰塵、銹渣、氧化皮等雜物,這些雜物在正常運行過程中,遇到油管路彎頭、變徑、堵頭等油流不暢的區(qū)域時就會滯留,而且越積越多,對系統(tǒng)的清潔度產(chǎn)生影響。由于該廠使用一個油箱,對油箱的清潔度就有較高的要求。這些雜物循環(huán)到各軸承及調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件中,會造成軸頸的損傷,引起調(diào)速系統(tǒng)部套的磨損、卡澀,導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)擺動和調(diào)速系統(tǒng)失靈,對機組的安全運行有極大威脅。
潤滑油系統(tǒng)主要設(shè)備有主油箱體,注油器,油箱內(nèi)濾網(wǎng),主油泵,交流油泵,直流油泵,高啟油泵,冷油器,雙聯(lián)過濾器,頂軸油泵,汽輪機和發(fā)電機的1#瓦、2#瓦、3#瓦、4#瓦,前軸箱、中軸箱、后軸箱所有連接管道和附件,每個設(shè)備檢修后的清潔狀況都會給整體油循環(huán)帶來影響。
機組檢修工作結(jié)束后,通常采用啟動高啟油泵對潤滑油系統(tǒng)進行整體油沖洗工作。該廠采用2PD160*600*2B80 在線濾芯進行油循環(huán)過濾,濾油時間較長,消耗濾芯多,效率低。
該廠使用的汽輪機油牌號為L-TSA46,在系統(tǒng)油循環(huán)前油質(zhì)檢測指標(biāo)質(zhì)量合格與否對油循環(huán)都會有直接影響。運行汽輪機油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗項目和周期見表1。
表1 汽輪機油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
通過以上分析,在控制油系統(tǒng)設(shè)備清潔,油質(zhì)指標(biāo)合格后,整個油循環(huán)中核心制約因素為濾芯的選擇,針對濾芯的不同等級,在雙筒過濾器進行切換,做了9 天油循環(huán)的清潔度對比試驗,相關(guān)數(shù)據(jù)見表2。
表2 清潔度情況統(tǒng)計表
本數(shù)據(jù)在油質(zhì)指標(biāo)達標(biāo)、整個油系統(tǒng)清潔的前提下做的清潔度對比試驗;油系統(tǒng)設(shè)備的檢修質(zhì)量好壞,對油品的物理化學(xué)性能有著直接關(guān)系。尤其是漏汽漏水的機組油系統(tǒng)比較臟,油中會有鐵銹、乳化液,沉淀物,若不能徹底清除干凈,則會降低油品的性能,有時由于檢修方法不當(dāng),如用洗衣粉等清洗劑,沖洗不凈等因素都會造成油品被污染,濾芯污堵,會直接導(dǎo)致油循環(huán)時間和效果。
在控制油系統(tǒng)設(shè)備檢修時內(nèi)部的清潔和油質(zhì)合格的前提下,針對油循環(huán)目的,首先控制油循環(huán)沖洗前提的條件,實施高效油循環(huán)對策包括循環(huán)濾芯控制、循環(huán)油溫交變控制、旁濾循環(huán)控制,跟蹤配合油質(zhì)實時檢測,實現(xiàn)汽輪機潤滑油系統(tǒng)高效油循環(huán)凈化。
(1)油系統(tǒng)設(shè)備及管道進行清洗。每次檢修時將主油箱的潤滑油放入檢修油箱,對主油箱進行徹底清理,將油箱內(nèi)的油泥清理干凈,然后用純棉白布和面團粘貼死角等處,為油循環(huán)減少時間。
(2)在檢修期間,對軸承箱進行清理。所有軸瓦用純棉白布進行蓋住,油系統(tǒng)所有解開的法蘭、閥門應(yīng)封堵好,對汽輪機的前箱、中箱及四號瓦軸承箱在封蓋之前,全部用面團粘貼干凈,并有專業(yè)人士進行驗收,這樣同樣可以減少油循環(huán)時間。
(3)油箱清理完畢對主油箱注油前一直采用高精濾油機進行旁濾,保證注入油箱前是清潔的,這樣也可以減少油循環(huán)時間。對油箱進行注油同時檢查油箱及油系統(tǒng)有無滲漏現(xiàn)象,注意檢查油位指示是否與實際相符,并調(diào)整油位信號。
通過對系統(tǒng)增加專用的高效濾芯和高低溫交變油循環(huán)的方法,在潤滑油系統(tǒng)雙聯(lián)過濾器內(nèi)加裝專用的高效濾油臨時濾芯,同時在過濾器出入口加裝壓差表監(jiān)測,本廠油系統(tǒng)示意圖見圖1。
(1)安裝汽輪機和發(fā)電機各軸承進油管路過濾器臨時濾網(wǎng),并將各瓦進油節(jié)流孔板拆掉并做好記錄。臨時濾網(wǎng)采用200 目濾網(wǎng),在循環(huán)過程中定期對濾網(wǎng)進行清理。油循環(huán)過程中,在軸瓦入口,每天采用更換200目濾網(wǎng)的辦法檢查機械雜質(zhì)濾除情況,濾網(wǎng)使用后情況見圖2。
圖1 油系統(tǒng)示意圖
圖2 濾網(wǎng)使用后的情況
(2)在主油泵出口加裝臨時盲板,為了防止雜質(zhì)不進入調(diào)速系統(tǒng),使油循環(huán)在潤滑油系統(tǒng)中進行循環(huán)。
(3)在潤滑油系統(tǒng)雙聯(lián)過濾器內(nèi)加裝專用的高效濾油臨時濾芯,該廠采用的是2PD160*600*2B3F,15 μm、10 μm、5 μm 等高精度濾芯,濾芯上可清楚地看到雜質(zhì),見圖3。
圖3 濾網(wǎng)使用前后對比
(4)啟動交流油泵系統(tǒng)充油5 min,并檢查系統(tǒng)無漏油,確認無誤后停交流油泵,啟動高啟油泵進行油循環(huán)。
(5)循環(huán)油溫交變進行:
①高溫不超過60 ℃,升溫時間約2~3 h,油溫達不到要求及時投入油箱加熱器,維持油溫(55~59 ℃)油循環(huán)2~3 h。
②低溫在35 ℃左右,調(diào)整冷油器冷卻水量,停止油箱加熱器,在2~3 h 內(nèi)將油溫由60 ℃降低到35 ℃,維持低溫(35 ℃)油循環(huán)2~3 h。
高低溫控制曲線如圖4。
圖4 高低溫控制曲線
(6)當(dāng)潤滑油系統(tǒng)雙聯(lián)過濾器壓差超過規(guī)定值(0.06 MPa)后,切換雙聯(lián)過濾器,并通知檢修人員對壓差過大過濾器更換濾芯,然后再次啟動高啟油泵繼續(xù)油循環(huán)。
(7)拆下濾芯后,肉眼觀察濾芯上無明顯雜物、顆粒時,進行取樣化驗,分析油質(zhì)狀況,清潔度要求達到7級,油質(zhì)合格后結(jié)束油循環(huán),并恢復(fù)系統(tǒng)。
此外,還采取了輔助對策。將該廠油系統(tǒng)的汽輪機專用濾油機對油循環(huán)系統(tǒng)出口接入油系統(tǒng)主油箱,對主油箱的回油 采取旁濾循環(huán)方式,由油箱底部將污油注入濾油機,經(jīng)凈化后再返回主油箱凈油區(qū)。過濾油量一般控制在總油流量的10%~20%。注意維持油箱正常油位,防止管路系統(tǒng)跑油或進空氣。對潤滑油的水分、清潔度等指標(biāo)進凈化處理。同時依據(jù)油循環(huán)油質(zhì)狀況進行跟蹤檢測,了解油質(zhì)各項指標(biāo)狀態(tài)和管路的清潔情況。
在潤滑油系統(tǒng)設(shè)備及管道檢修過程中,應(yīng)對影響油質(zhì)的因素進行嚴(yán)格控制,各個點突破,將影響因素降低到最小,力爭將清潔度控制在最佳狀態(tài),縮短油循環(huán)時間。經(jīng)過實踐,采用上述高效濾芯對策進行油循環(huán),可以將油循環(huán)時間縮短到3~5天,為機組提前開機創(chuàng)造了條件,也為機組的長期安全穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。