禹濤
(廣西防城港(gǎng)核電有限(xiàn)公司,廣西防城港(gǎng) 538001)
摘 要:為解決汽輪機油擋甩油的問題(tí),在傳統油擋的基礎上發展出了新型的負壓式油擋(dǎng),它成功的(de)處理了汽輪機油擋甩油問題,並消除由(yóu)潤(rùn)滑油(yóu)滲漏產生的火災隱患。
關鍵詞:汽輪機;油擋;負壓;排煙
前言
隨著發電企業對安全和環保的重視程度不斷提高,在發電廠汽輪發電機組的預防著火措施上做了不(bú)少工作,但是有些電廠由於滲漏油現象產生的(de)火災隱(yǐn)患依然存在,同時,滲漏的潤(rùn)滑油(yóu)對(duì)電廠周邊水域的環境汙染也是不可避免的。本文著重介紹一種新型的國產汽輪發電機組軸承箱油擋滲漏油處理方案。
1 汽輪機油擋現狀及(jí)故障
1.1 汽輪機常(cháng)見油擋介紹
汽(qì)輪機油(yóu)擋布置在軸承箱外側,一般呈半圓狀並且分為上下兩(liǎng)部分,其主要目的是防止潤(rùn)滑油外漏同時防止(zhǐ)灰塵進入潤滑(huá)油(yóu)中。油(yóu)擋中(zhōng)起密封作用的主要是(shì)油擋齒,常見的為梳齒式,其工作原理是(shì)通過數道梳齒將軸承箱內產生的細小油滴阻擋下來,油滴順著油擋齒流到油擋內圓下部回油槽內,再通過靠(kào)近軸承箱內側的回流孔重新回到軸承(chéng)箱內。
1.2 汽輪機油擋常見(jiàn)故障及影響
汽輪機常(cháng)規油擋在設計時為避免油擋齒與轉軸(zhóu)摩擦,在兩者之(zhī)間留有0.5mm左右運行間隙。由於汽輪機轉子在高(gāo)速運行時處於懸浮狀態,故其(qí)實際轉軸(zhóu)中心保持一個不規則(zé)的運動軌跡,因此(cǐ),轉軸與油擋齒的磨損是不可避免的。隨著軸(zhóu)承箱內運行溫度的升高,軸承箱內將產生大量油(yóu)煙。同時,長時間運行後的(de)油擋間(jiān)隙也將越來越大而且(qiě)間隙值不相同,此時,油煙順著油擋與轉軸的間隙(xì)開始向軸承箱外擴(kuò)散,嚴重時會產生油滴順著轉軸向外甩出(chū)。對汽輪機高中壓缸而言甩出的油滴是極其危險的,它將汙染高中(zhōng)壓缸外保溫層,並且逐漸滲透到(dào)保溫內部,在高中壓缸高溫的烘烤下,具(jù)有極大的火災隱患。同時,損失的潤滑油(yóu)也增加了公司的(de)經濟損失和工作人員的補油工作量。
2 傳統油擋的優缺點
鑒於傳統油擋的缺點及嚴重後(hòu)果,對油擋(dǎng)改造的工作(zuò)不斷進行著。目前常用(yòng)的改造方式有以下幾種。
2.1 活動式油擋
常見的活動式油擋包括有內環、外環和(hé)彈簧。其工作原理為:內環在彈簧的作用下與轉軸全接觸,在運行中(zhōng)起到隔(gé)離軸承箱與外界甩油通道的作用。在內環內側布置(zhì)有非金屬環,同時,內環(huán)靠外(wài)側布置有回油槽連通到外環(huán)靠軸承箱(xiāng)側的回(huí)油孔,形成(chéng)被攔截的潤滑油回流的通(tōng)道。其特點是:內環采用(yòng)非金屬複合材料,對轉子的傷害小;在內環與外環之間采用彈簧,可以自動調整油擋與轉軸位置,始終(zhōng)保持與轉軸接觸,能保持良好的(de)密封效果。但是,一(yī)直接觸的內環與外環的摩擦卻增加(jiā)了轉軸的振動。
2.2 蜂窩式油擋
常見的蜂窩式油擋包括(kuò)有蜂窩(wō)帶、蜂窩式油(yóu)擋、彈簧和油擋。其核心部(bù)件蜂窩帶,就(jiù)是在靜子密封環的內表(biǎo)麵上由規整的(de)蜂巢菱(líng)形狀的正六麵體的小蜂窩孔(kǒng)狀的密(mì)封帶狀(zhuàng)物構成。其工作原理為:當軸向甩油進入密(mì)封腔室後,必將充滿一個個蜂窩狀小孔中(zhōng),積聚在小孔中的油汽對迎頭過來的油汽(qì)必然產(chǎn)生阻力。蜂窩帶的綜合阻滯作用(yòng)很大(dà),致使(shǐ)沿軸向漏泄的油汽的流動大(dà)大減緩。另外,在蜂窩帶頂部與軸徑表麵之間微小間隙間的(de)一層汽體在高速旋轉下形成一層阻滯汽膜,這(zhè)兩個阻(zǔ)力加在(zài)一起(qǐ)就成了油汽(qì)軸向泄(xiè)漏(lòu)的有效屏障,這就(jiù)是蜂窩式油擋的密封機理(lǐ)。其(qí)特點是:複雜的蜂窩結(jié)構有效的阻止甩油的(de)外逸通道。但是,蜂窩結構也增加(jiā)了與轉軸的接觸麵積,在運行過程中(zhōng)加(jiā)大(dà)了轉軸的(de)摩擦振動(dòng)。
3 新(xīn)型油擋的應用
為了更好的解決油擋滲(shèn)油問題,在(zài)傳統油擋的基(jī)礎上發展出了新型的負(fù)壓式油擋。它包括有外(wài)環、內環、外擋板。負(fù)壓式油擋(dǎng)的內環采用銅鉛合金,這(zhè)種材(cái)質具有耐高溫又能無油自潤滑的特點。內環的內圈采用多道梳齒結構,這(zhè)樣可以增加油擋(dǎng)的密封效果。外環采用優質鋁合金製造(zào),可降低安(ān)裝的工作(zuò)強度。同時,在外環外側增加了外擋板可有效的阻擋外部雜物進入軸承箱。位於外環上部(bù)左右對稱布置兩個抽吸口,通過連接抽油煙風機在外環腔室內建立負壓,軸承箱內的油煙在(zài)負壓(yā)作用(yòng)下進入(rù)外環腔(qiāng)室,並通過排煙風機(jī)排出。
負壓式油擋的特點是:
(1)油擋負壓的建立保證了良好的密封效果;
(2)內環采用傳統的梳(shū)齒式結構,原來的油擋間隙(xì)不發生變化;
(3)內環采用銅鉛合金,具有耐高(gāo)溫又能(néng)無油自潤滑;
(4)外環采用優質(zhì)鋁合金,便於安裝;
(5)可以通過油擋抽吸口出口閥門調節負壓腔室的真空度,以保證建立合適的油擋負壓。
國內南方(fāng)某電(diàn)廠長期為汽輪機油擋甩油問題所困擾,在曆次大小修中通過調整油擋間隙、更換油擋齒(chǐ)等方法進行故障(zhàng)處理,但隻(zhī)是在機組啟動後的一段時間內降低過甩油程度。隨著機組運行時間和啟停(tíng)次(cì)數的增加,油擋(dǎng)齒的磨損日益嚴重而且是不規則磨損,以至於(yú)無法調整(zhěng)油擋(dǎng)間隙在允許範圍內,對(duì)更換過的(de)油擋齒也(yě)出現同樣的缺陷。
為更好的解決汽輪機油擋甩油問題,廠內技術人(rén)員在綜合考慮改造時(shí)間窗(chuāng)口、費用、改造效果、技術(shù)難度等因素後,決定利用大修機會,對甩油較為嚴重的低壓缸軸承箱油擋進行負壓式油擋改造。對(duì)改造工序的安排(pái)也是結合大修整體時間進度,具體(tǐ)安排如下:
(1)利用(yòng)汽輪(lún)機停機冷卻時間窗口,對負壓式油擋係統的排煙部分(fèn)如:排油煙風機、排煙進出(chū)口管道、隔離門(mén)等(děng)部件進行安裝。
(2)在(zài)汽(qì)輪機解體過程(chéng)中,對(duì)油擋(dǎng)各定(dìng)位部件進行複測,如:螺栓孔距(jù)、內外環外形尺寸等。
(3)利用汽輪機(jī)解(jiě)體和檢修時間,進行油(yóu)擋的加工、運輸。
(4)按照油擋(dǎng)的複裝時間,進(jìn)行油擋(dǎng)安裝、間隙調整、排煙管道接口等工作。
通過上述合理(lǐ)的時間安排,既保(bǎo)證了汽輪機大修整體進度(dù),又完成了油擋的改造工作。大修後(hòu)的汽輪機啟動過程中,由於油擋間(jiān)隙在汽輪機廠家允許範圍內,故未發生轉軸摩擦現象。汽輪機(jī)穩定(dìng)運行後,開啟油擋排煙係統,建立油擋負壓,汽輪機軸承箱油擋未(wèi)發生甩油和冒油煙現象。在此後的較長時間內,油擋運(yùn)行情況(kuàng)良好,未發生甩油等(děng)故(gù)障。由此可見,負壓式油擋的(de)改造方案是可行的和成(chéng)功的。
4 結束語
汽輪(lún)機(jī)作為電廠的主要設備之一,它的安全穩定運行是電廠的Z基本保障。通過(guò)對軸承箱油擋的改造(zào),成功解(jiě)決汽輪機油擋(dǎng)甩油的問題,消除了汽輪機運行的火災隱(yǐn)患,故此種負壓式油(yóu)擋具(jù)有(yǒu)極其(qí)廣泛的工業推廣價值。
來源(yuán):《華東科技:學(xué)術(shù)版》2013年第1期