李超勝

（大（dà）唐三門峽發電有限（xiàn）責任公司）

摘　要：汽輪機潤滑油帶水現象十（shí）分嚴重，它危及機組的安全、經濟（jì）及可靠運行，還會（huì）造成潤滑油係統部件生鏽（xiù）、透平油乳（rǔ）化，影響軸承潤滑效果，甚（shèn）至引起（qǐ）燒瓦（wǎ），而且運行中的濾油費用也較高。因此，必須認識到汽輪機潤滑油水汙染的危害，並分析其產生原因加以防治，確保汽輪機在日常工作中安全穩定（dìng）運行。本文對汽輪機潤滑油係統進水（shuǐ）汙染危害，及防治措施進行簡要論述。

關鍵（jiàn）詞：汽輪機（jī）；潤滑油係統；進水汙染；防治措施

潤滑油控製係統是汽輪（lún）機安（ān）全穩（wěn）定運行的關鍵，潤滑油對於汽輪機的重要性不言而（ér）喻，當汽輪機高速旋（xuán）轉時，利用潤滑油的粘度特性，在軸承和軸頸之間形（xíng）成油膜，起到潤滑的作（zuò）用；同時利用潤滑油在軸承中的循環流動不斷地帶走高溫蒸（zhēng）汽輻射、傳導的熱量和軸與軸承之間摩擦產（chǎn）生的熱量，並將（jiāng）產生的熱量帶至冷油器（qì）中，起（qǐ）到冷卻散熱的作用。在機組實（shí）際運行過程中，往往由於水（shuǐ）蒸汽進入油係統中，引起油品乳化，進而威脅機組安全運行。

一、潤滑油係統

汽輪機組在運作中需要配置潤滑油（yóu）係統，其（qí）用途是體現在為各個機組軸承提供優質足量的潤滑油，用以促進軸承的（de）潤滑效果和冷作處（chù）理，在此過（guò）程中能夠給調（diào）節保護係統供給壓力油，維（wéi）護該係統正常操（cāo）作，除此之外，當機組啟動或者停機時為頂軸裝（zhuāng）置和盤車裝置（zhì）提供所需油量。輪機安全工作需要借助於潤滑油係統（tǒng）的正（zhèng）常運作，假如在潤滑油係統（tǒng）中突然出現故（gù）障，就（jiù）算（suàn）時間非常（cháng）短暫，也會造（zào）成（chéng）軸承燒瓦現（xiàn）象，這會導致事故的出現。同時需要注意（yì）的是（shì），調節係（xì）統（tǒng）會因油流中斷喪失壓力而不能有效運作，這會使汽輪機無法被控製，這（zhè）種情況將會產生更加嚴重的後果（guǒ）。所以，需（xū）要持續為軸承組件（jiàn）和調節係（xì）統提供相宜壓力和適合溫度的高質量潤滑油（yóu）。

二、汽輪機油潤（rùn）滑油係統的作用

2.1潤滑作用

汽輪機組（zǔ）的軸頸以及軸承的（de）表麵相當的光潔，如果大軸在進行活動中，沒有潤（rùn）滑油就（jiù）會使其（qí）處在固體摩擦的狀態，當汽輪機啟動後，軸承和（hé）軸頸互相之間會（huì）產（chǎn）生磨（mó）損以及發熱，很快就會被（bèi）毀壞。而如（rú）果將軸承以及軸頸之間加入潤滑油，在進行摩擦中（zhōng）會形成一層油膜，以液體來代替固（gù）體進行摩擦，從而使摩（mó）擦阻力大大的減少，避免由於軸的摩擦而使其損壞。

2.2散熱作用

汽輪機在運行中，潤滑油不斷的在係統（tǒng）內循壞流動（dòng），因此，就導致油（yóu）溫不斷升高，這其中Z主要的原因（yīn）就是軸承在摩擦中產生熱量，同時，因為（wéi）油（yóu）和軸頸之間相互接觸，由汽輪機轉子傳導來的熱（rè）量將油液加熱，因此，在潤滑油係統循環中，其所產生的熱量不斷（duàn）的被帶走，並且冷油器將其熱量排出。

2.3減振（zhèn）作用

由於潤滑油在（zài）其摩擦的表麵上能夠形成一層油膜，摩擦件在（zài）形成的油膜上（shàng）進行運行，也就是說，在兩個摩擦麵之間墊一（yī）層油膜（mó），因此，對設備的振動能（néng）夠起到一定的緩衝。

三、汽輪機潤滑油係統進水汙染的危害（hài）

3.1電磁線圈絕（jué）緣性能下降

汽輪機的軸承（chéng）箱中設置有電磁線（xiàn）圈變送器，電磁線圈和潤滑油中的水分相接觸，會使電磁線圈的絕緣性能下降（jiàng），導致電磁線圈變送器的保護失靈，嚴重影響（xiǎng）汽輪（lún）機的安全、穩定運行。

3.2影響發電機絕緣性能

汽輪機潤滑（huá）油中的水分會逐漸滲入機組（zǔ）的密封（fēng）係統，水分汽化之後，會影響汽（qì）輪機發電機的絕緣（yuán）性能，導致汽輪機密封瓦之間的摩擦量越（yuè）來越大，增加汽輪機（jī）的（de）用油量，影響汽輪機機組的安全穩定性。

3.3惡化油質

汽輪機潤滑油中含有大量的水分，會降低潤滑油的（de）粘度，惡化潤滑性能，在（zài）汽（qì）輪機機組軸承上難以形成（chéng）油膜，從（cóng）而影響汽輪機組軸承的（de）運行性能和承載能力，增大機械摩擦（cā），損壞（huài）軸瓦，使得汽輪機潤滑（huá）油溫度升高，加速油質（zhì）的惡化。當汽輪機潤滑油（yóu）中含有細小水滴時，油和水難以進行分離，易發生泡沫，混合回油之後，難以將汽輪機組油箱中的空氣分離出來，從而影響潤滑油的性能。當含有（yǒu）空氣分子的潤滑油進（jìn）入汽（qì）輪（lún）機調節係統後，會發生膨脹和壓縮，造成調節（jiē）係統振動，影響汽輪機的正常運行。

3.4損害汽輪機

汽輪機潤滑油中帶水（shuǐ），會導致（zhì）不容易形成軸瓦油膜，造成汽（qì）輪機轉子和軸瓦之（zhī）間相互摩擦，造成汽輪（lún）機軸瓦脫胎；汽輪機潤滑油中（zhōng）帶水，會影響油膜質量，難以及（jí）時（shí）傳遞軸係熱量?從而造成汽輪機化瓦或者軸瓦脫胎，潤滑油中帶水，在很大程度上會影響潤滑油的潤滑效果，進一步惡化油膜質量，加劇汽輪機軸承劇（jù）烈振（zhèn）動。另外，汽輪（lún）機潤滑油中帶水，容易造成（chéng）潤滑油發生乳化，乳化液會積累在汽輪機循環係統中，影響汽（qì）輪機油箱的油循環，從而（ér）影響汽輪機軸承之間的潤滑作用和油箱散熱，甚至供油不足，引起汽輪機軸承燒瓦，增大汽輪機機（jī）組軸瓦的振（zhèn）動，當潤滑油乳化嚴（yán）重時很可能會燒壞汽輪機軸瓦?破壞軸承潤滑油膜，造成嚴重安全事故。潤滑油乳化液會加速（sù）汽輪機軸承的氧化，潤（rùn）滑（huá）油酸值逐漸升高，出現大量的氧化沉積物，嚴重影（yǐng）響汽（qì）輪機的安全、穩定運（yùn）行，損壞汽輪機的內部結構。

四、油中帶水的原因分析

從電廠汽輪機的啟動（dòng）、停機及（jí）正常（cháng）運行的各階段來看,汽輪機潤（rùn）滑油中水份的來源主要有以下幾個方（fāng）麵。

4.1軸封方麵

4.1.1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（zài）停、啟機過程由於高速轉動的摩擦使（shǐ）軸彎曲,一般（bān）在安裝時都增大了軸封間的距離,其實際的值遠大於設計值,軸封間隙過大,造成漏氣量增加,軸承室內吸入大量的濕蒸（zhēng）氣,造成了（le）油中帶水。

4.1.2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（qí）作用主要（yào）是:(1)排（pái）除油箱內的（de）油煙,不凝結氣體（tǐ）、水蒸汽等,可防止透平油的劣化,延（yán）長使用壽（shòu）命。(2)使主油箱（xiāng）建立一（yī）定的真空度(一（yī）般為30mm～50mm水柱（zhù）),保證口油暢通。如果排油煙（yān）風機不能正常運行,將會使水蒸氣在油箱中（zhōng）凝結,軸封加熱器（qì）將不能形成（chéng）負壓,導致軸封回汽不暢;而且（qiě）當軸封壓力調整不當（dāng）的時候,會使（shǐ）漏汽或軸封抽汽管（guǎn）道不通暢,軸端（duān）漏（lòu）汽量也會增加,從（cóng）而使蒸汽進入軸承室而造成油中帶（dài）水。

4.1.3軸承室內負壓過大

軸承內的回油過程會產生抽吸作用,使軸承室內形成負壓。而主油箱上的排煙風機在運行時（shí）會使回油管內產生負壓,增大了軸承（chéng）室的負壓,軸承室運行負壓過大,對外抽吸（xī）作用（yòng）就會相應增大,汽輪機軸端漏汽就會經油檔空隙進入軸承室匯（huì）流到（dào）主油箱,漏汽進入（rù）軸承室凝結之後,就（jiù）是導（dǎo）致油中帶（dài）水。

4.1.4缸體結合麵泄漏（lòu）蒸汽

蒸汽混入油（yóu）係統是造成油中帶水主因,而造成（chéng）蒸汽能夠混入油係統的原因有（yǒu）二:(1)油封漏氣（qì）。(2)軸承附近的（de）缸體結合麵泄漏（lòu）蒸汽;缸體結合（hé）麵主要指:高壓缸結合麵與軸封套結合麵。當汽缸在受到快速加熱和冷卻時,其端部靠軸（zhóu）封部位因約束緊固螺栓（shuān）跨距太大,對汽缸約束力（lì）的明顯（xiǎn）弱於其它部（bù）位,所以Z易發生變形。在靠近貓爪內側凹窩處易產生蒸汽外泄,高溫蒸（zhēng）汽衝刷到軸承箱上使油中帶水。

4.2濾油機方麵

目前濾油機脫水效果比較（jiào）差,並不能把水從油中全部去除。缺乏有效的脫水濾油設備也是造成汽輪機（jī）油中帶水原因（yīn）之一。

4.3冷油器方麵

汽輪機發電（diàn）機組正常運行,由於軸承摩擦而消耗了（le）一部分功,它將轉化為熱量使軸（zhóu）承的潤滑油溫度（dù）升高,如（rú）果油溫太高軸承有可能發生軟化、變形或燒（shāo）損事故（gù）。為使軸承正常運行,潤滑油溫必須保（bǎo）持一定範圍內,一般要求進入軸承油溫在35℃～45℃,軸承的排油溫升一般（bān）為10℃～15℃,因（yīn）而必須將軸承（chéng）排（pái）出來的（de）油冷卻以後（hòu）才能再循環進入（rù）軸承潤滑。冷油器就是冷卻主機潤滑油的。溫度較高的潤（rùn）滑油和低溫的冷（lěng）卻水在冷油器中進行熱交換,通過調節冷卻水流量來達到控製潤滑油溫度的目（mù）的。汽輪機組冷油器由於管材以及運行操作等多方麵（miàn）原因造成內部泄漏,或者冷油器水側壓力比油側的壓力高,冷卻水進（jìn）入油中（zhōng）,致使油中帶水。

4.4補充新油（yóu）方麵

汽輪機在運行過程中很（hěn）少補充新（xīn）油,隻有在汽輪機油係統定期維修時,才將新油通過油化器補充到油氣係統中,而且所補的新油必（bì）須是經過處理的（de）,已（yǐ）經將油中的遊離水和雜（zá）質處理掉了,但是在目（mù）前的技術條件下,20mg/L以下的非飽和水是很難去除的;同時,經化驗處理合（hé）格的油,將會被打入高位油箱（xiāng）,在需要時進行自動補充。由於機房內（nèi）溫度高,濕蒸汽流入高位油箱後形成遊離水,而這些水又會在補油時進（jìn）入油係統,導致了油中帶水。在補充新油的（de）時候也可能由於（yú）操作不當（dāng）,人為地將水分帶入油係統。

五、汽輪機潤滑油係統進水汙染的防（fáng）治措（cuò）施

5.1減少軸封漏汽量

汽（qì）輪（lún）機的軸封（fēng）間隙較大是導致潤滑油中帶水的主要原因，因此在汽輪機的日常運行維護中，要加強對汽輪機軸（zhóu）封間隙的檢修（xiū），仔細檢查汽輪機高壓缸、中（zhōng）壓缸和低（dī）壓缸的軸封間隙，一旦發現軸封（fēng）間隙超過（guò）標準設計值，要及時調整（zhěng）軸封間隙，Z大程度地減少汽輪機漏汽量，減少（shǎo）潤滑油中的水分。

5.2減少（shǎo）缸體結合麵漏氣

根據汽缸麵的變形情況，可以采用高點去平的（de）原理去處理變形麵，盡量保證結合麵（miàn）平整。也可以使用合適的高質量的汽（qì）缸密封脂，在低壓缸排氣（qì）缸與中部連接處塗抹鈦合金修補劑。此（cǐ）外，還可以加大（dà）汽缸（gāng）螺絲的冷緊力矩，使低壓缸所有的螺絲緊到位。

5.3增（zēng）設軸承腔排煙管、選定油箱和軸承腔中的Z佳負（fù）壓

在軸承腔與排煙風機進口間增設一個排煙管。這個（gè）排煙（yān）管與原油箱排煙管並列運行，既可使軸承腔中未冷凝成水的蒸汽在冷凝（níng）前排出，又可以使潤滑油係統（tǒng）中的油霧及時排出。在油箱和（hé）軸承腔兩個排煙分管上分別各裝一個調（diào）節閥，用於平衡由於阻力等因素（sù）引起的對油箱和軸承腔中負壓的（de）影響。通過試驗改變兩調節閥的開（kāi）度來調節油箱和軸（zhóu）承腔中的負壓值，從中選定在（zài）各工況下確保軸承腔內油霧和（hé）油不外漏的Z小負壓（yā）值，使軸承腔與外界的壓（yā）力差（chà）減到Z小，從而使吸入到軸承腔中的蒸汽量Z小。

5.4改進和調節軸封係統

選擇適合機（jī）組的軸封材質及（jí）形式。另外（wài），提高檢修人員的技（jì）術水平，嚴格執行質（zhì）量工藝標準，考慮到影響汽（qì）封間隙的因素很多（duō）（包括：上、下缸溫差，轉子偏心，軸?磨損下沉等多方麵原因）。另外，在具體的檢修中（zhōng），確保軸封間隙調整測量工藝方法要得當，不允許隻貼一次橡（xiàng）皮膏就判斷出（chū）了間隙值，而是在有擦痕Z多層數和無擦痕（hén）Z少層數之間比較準確（què）地確定軸（zhóu）封間隙（xì）的範圍，盡量使信（xìn）號（hào）汽封間隙向下靠攏，圓周間隙分布調整成橢圓形。提高運行操作人員的水平及責任心，在變負（fù）荷工況下，及時加強（qiáng）軸封供氣壓（yā）力監調。提高檢修工藝，使軸（zhóu）封供汽（qì）壓力自（zì）動均能正常投入，且保持穩定（dìng）的運行，跟蹤良好。

結語：

汽輪機潤滑油係統進水汙染（rǎn），不僅會（huì）出現（xiàn）乳化現象，惡化潤滑油的油質，影響汽輪機潤滑油的潤滑效果，而且（qiě）會增（zēng）加汽輪（lún）機軸承的（de）摩擦，損壞汽（qì）輪機內部結構，嚴重影響（xiǎng）汽輪機的安全、穩定運行。根（gēn）據汽輪機潤滑油中帶水的主（zhǔ）要（yào）原因，提出有針對性的改進和處理措施，優化汽輪機潤滑油的油質（zhì），改（gǎi）造汽輪機結構設（shè）計和運行（háng），避免汽輪機潤滑油中帶水現象，提高汽輪機運行的安全穩定（dìng）性，推動（dòng）汽輪機的快速發展（zhǎn）。

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來源：《當代電力文化》2020年第3期