高子波

　　摘　要：汽輪機潤滑油中水分的增多，對汽輪（lún）發電機組的影響較大，將造（zào）成汽輪發電機組振動增大，嚴重時會發（fā）生軸承烏金融化或汽輪發（fā）電機組被迫停運，因此對（duì）潤滑油水分指標的控製是很重要的。通過分析榆（yú）能集團（tuán）佳縣鹽化有（yǒu）限公司原因查找問（wèn）題的根源，製定並實施了應對措施才使汽輪機潤滑油中（zhōng）帶水的問題得到了有效的解決。
　　關鍵詞：汽輪機潤滑油；軸端汽封環；軸承箱；油（yóu）淨化裝置

　　1　引言
　　汽輪機潤滑油為汽輪機軸承（chéng）潤滑係統、調節係統與危機遮斷保護係統提供用油，油質（zhì）的好壞直接影響到汽輪發電機組的（de）安全經濟運行。汽輪機潤滑油中水分（fèn）的增多，將使油質變（biàn）的渾濁不清或乳化，加速油質（zhì）的老化，並產生皂類、膠（jiāo）質、有機酸（suān）與無機酸（suān），Z終降低潤滑油的（de）穩定性和潤滑價值；此外，水分還（hái）會與油中的添加劑作用，促使（shǐ）其分解，導致設備鏽蝕。汽輪（lún）機潤（rùn）滑油品質（zhì）的下降，對汽輪發電機（jī）組的影響較（jiào）大，將造成汽輪發電機組振動增大，嚴重時會發生軸承烏金融化或汽輪發電機組被迫停運，因（yīn）此對潤（rùn）滑油水分指標的控製（zhì）是很重要的（de）。
　　某電廠（chǎng）2×100MW汽輪發電機組為雙（shuāng）汽缸結構。軸封供汽（qì）分為高壓軸封供汽和低壓軸封供汽，分別向高、低壓缸軸（zhóu）封供汽，高、低壓軸封供（gòng）汽壓力均為：0.21MPa～0.23MPa。設有前、中、後軸承箱，軸承（chéng）箱與主油箱內（nèi）的（de）油煙通過排油煙（yān）風機排放至大氣。由於汽（qì）輪機長期存在潤滑油水分超標的問題，對汽（qì）輪發電機組的安全穩定運行不利，所以製定了（le）汽輪機潤滑油中帶水綜合治理方（fāng）案。
　　2　潤滑油中水分（fèn）大的原因分析
　　通（tōng）過（guò）查閱近（jìn）半年的汽輪機潤滑油油質（zhì）化驗報告含（hán）水（shuǐ）量情況，發現潤滑油中含水量（liàng）Z大值為（wéi）：589mg/L，Z小值為：118mg/L，均大（dà）於正常值。雖然對其進行了多次治理，但（dàn）效果不明顯。直（zhí）至Z近一次綜合治理（lǐ）才使問題（tí）得以解決。
　　引起汽輪機潤滑（huá）油中水（shuǐ）分大的原因有以下幾（jǐ）方麵：（1）冷油器泄漏；（2）油淨化裝置工作異常；（3）汽輪機軸端（duān）汽封間隙過大；（4）油檔環間隙過大；（5）軸承箱內的負壓（yā）偏高（gāo）；（6）軸封供汽（qì）壓力調整（zhěng）不當（dāng）；（7）油品管控失控；（8）定（dìng）期工作執行不到位。
　　（1）冷油器工（gōng）作正（zhèng）常時，油側壓力大於水側（cè）壓力，即使其內部銅管（guǎn）發生泄漏，也隻會發生冷卻水中含有（yǒu）潤（rùn）滑油的現象（油側向（xiàng）水側泄漏），不會引起油中水（shuǐ）分超標現（xiàn）象（xiàng）。因（yīn）為冷（lěng）油器發生油中帶水現象須同時具備以下三個條件：1）冷油器銅管存在泄漏；2）汽輪（lún）發電機組停運；3）冷油器水（shuǐ）側未進行隔離（lí）。隻有上述條件同時具備（bèi），才可（kě）能發生（shēng）冷油器水側中的水漏入油側，引起潤滑油中水分（fèn）超標的發生。
　　此種情（qíng）況較容易發現，一旦運行中的冷油（yóu）器銅管發生泄漏，將引起主油箱油位的持續下降（jiàng），冷卻水中含有大量（liàng）油花。
　　（2）油淨化裝置是濾除潤滑油中水分Z好方式，但其運行（háng）不平（píng）穩時（shí），將無法保證潤滑油中水分的順利分離。如：1）紅外線加熱（rè）器無法正常投運工作，潤滑油油溫低於45℃，將影響潤滑油中（zhōng）水分的汽化；2）真空（kōng）控製太低，將影響油膜破裂的速度，同（tóng）時真空分離罐內的油位也將無法維持，排油泵可能因此而空轉。以上因素將直接影響潤（rùn）滑油中水分分離的效果，是潤滑油中水（shuǐ）分無法（fǎ）徹（chè）底濾除的關鍵。
　　（3）汽輪機軸端汽封環（huán）、油檔環間隙通常較小（xiǎo）（此汽（qì）輪發電機組為0.4mm～0.45mm），由於（yú）長期運行的汽輪發電機組存在軸（zhóu）端汽封環和油檔環的磨損情況，其（qí）間隙與正常值相比較會增大。當間隙過大時，高壓蒸（zhēng）汽的泄漏量將變大，逃逸到高壓（yā）缸外側的蒸（zhēng）汽量也相應增加，在前、中軸承箱負壓（yā）的作用下，蒸汽將被大量吸入前、中軸承箱中，經（jīng）冷卻後（hòu）進入潤滑油係統，使潤滑油（yóu）中水分增加。這是潤滑油中帶水（shuǐ）的關鍵因（yīn）素。汽輪機高壓缸軸端汽封漏汽量越大，汽輪機的經濟性越差，汽機廠房內的環境也（yě）將越差。
　　油檔環與大（dà）軸之間的間隙過大，也將使高（gāo）壓缸軸端汽封（fēng）漏汽進入前、中軸承箱（xiāng）的通道變大（dà），吸入前、中軸承箱內的蒸汽量也會增加。
　　（4）汽輪機軸承箱負壓的控製也是一個重（chóng）要（yào）因素。軸承箱負壓（yā）通常控製在（zài）98Pa～196Pa之間，負壓控製過低，不利於主油箱和軸承箱中油（yóu）煙的排放，同（tóng）時造（zào）成潤（rùn）滑（huá）油回油不暢（chàng），主油箱油位指示值變動大，軸承溫度（dù）升高；負壓控製過高，高壓缸軸端汽封的漏出的蒸汽將更容易被吸入到前、中軸承箱內，經冷卻後進入到潤滑油中。
　　（5）軸封（fēng）供汽壓力的（de）控製直接關係著軸端汽封漏汽量的大小。高壓軸封供汽壓力過高，將使高壓缸軸端汽封處漏汽量變大，浪費蒸汽，嚴重（chóng）時漏出的蒸汽會進入前（qián）、中軸承箱，使汽輪機潤滑（huá）油中（zhōng）帶水，發生乳（rǔ）化，主油箱油位也會相應（yīng）升高，帶來（lái）安全隱患；高壓軸封供汽（qì）壓力過低，將無法封（fēng）住高壓缸內的高壓蒸汽，高壓蒸汽會將過多的熱量傳遞給軸承而造成軸承溫度過高，影響軸承的安全工作。
　　（6）油品管控（kòng）是源頭，油品中的含水率過大，會影響汽輪機的安全運行，加重油淨化裝置的運行負擔，增加廠用電率。
　　（7）主油箱放水是一項（xiàng）長期（qī）堅持的工作，是解決潤滑油中水分嚴（yán）重超標（biāo）的Z直接有效（xiào）的方法。如執行不到位，將加重油（yóu）淨化裝（zhuāng）置運行（háng）的負擔，同時喪失對潤滑油中含（hán）水情（qíng）況的監視作用。
　　3　治理方案
　　通過對上（shàng）述原因的分析，特製定出以下措施：
　　（1）加強油品（pǐn）的管控。做到合格潤滑油進庫後（hòu）分類存放，向主（zhǔ）油箱加注潤滑油時（shí），進行過濾濾除油品中存在的水分。
　　（2）提高檢修質量，保證各（gè）部間隙正常。利用大、中修機會對軸端汽封環（huán）的汽封塊進行更換或調整，使軸（zhóu）端汽（qì）封環與大軸的（de）間隙控製在合（hé）適的範圍內（nèi）（0.4mm～0.45mm）。保證（zhèng）油檔環與大（dà）軸的同軸度，間隙控製合適。
　　（3）優化汽輪機運（yùn）行工況。1）根據（jù）汽輪機發電機組的負荷及時調整軸封（fēng）供汽壓力（高壓軸封（fēng）壓力：0.08MPa～0.12MPa，低壓軸封壓力：0.25MPa～0.31MPa），即可以使高壓缸（gāng）軸（zhóu）端汽封處（chù）漏汽量控製在合適的範圍，又可以使低壓缸軸端汽封處不吸入冷（lěng）空氣影響汽輪發電機組真空值。此（cǐ）外，為使高壓缸前、後軸封處供汽壓力（lì）在Z佳值，可適（shì）當調整高壓缸前、後軸封供汽手動閥的開度，使高（gāo）壓缸前、後軸端汽封（fēng）處微量漏汽，以（yǐ）手放置該處剛能感覺到（dào）蒸汽溫度為宜。2）調整軸承箱處負壓，通過調（diào）整各軸承箱、排煙風機出入口處排油煙擋板的開度，使負壓控製在-98Pa～-196Pa之間（jiān）。在調（diào）整（zhěng）過程中，必須始（shǐ）終保證主油箱（xiāng）內（nèi）的負壓值（zhí）正常（cháng），前、中軸承箱內負壓控製（zhì），既要滿足對軸承箱內油煙的抽吸（xī）力，又要降（jiàng）低對軸承箱外蒸汽的吸入力。同時，避（bì）免使用量程較大的壓力表進行負壓值監視，壓力表選用標準：“以正常（cháng）指示值（zhí）在（zài）表（biǎo）盤1/2～2/3顯示為宜（yí）”，可以提高測量精度（dù）要求（qiú）。
　　（4）定期化驗潤滑（huá）油品質。1）製定嚴格的潤滑油化驗製度（dù）和（hé）化驗標準，通過化驗及時發現潤滑油中水分的含量，並向汽輪機相關人員及時反饋化（huà）驗（yàn）結果（guǒ）。2）跟蹤潤滑油中水分較大的汽輪（lún）發電機組，增加此汽輪發電機組的化驗頻次，直至化驗結果恢（huī）複正常值為（wéi）止。
　　（5）嚴格（gé）執行定期（qī）工作。按規定對主油箱進行放水，放出主油箱中通（tōng）過靜止作用分離出（chū）來的水分，直至放水管中的油水混合物呈透（tòu）明或紅棕色為止。當（dāng）潤滑油化驗結（jié）果中顯示水分大時，應增加放水頻次；放水管（guǎn）中如有明顯的水流出時，應考冷油器是（shì）否發生了泄漏。
　　（6）當潤滑油冷油器發生泄漏時，應及時將備用冷油器投入運行，故障冷（lěng）油（yóu）器退出（chū）運行。切換工作要（yào）平穩進行，不可操作太（tài）快，以避（bì）免切換過程中引發（fā）的次生問題。
　　（7）強化潤滑油裝置的運行管控。正常（cháng）情況時，油淨（jìng）化裝置可間斷運行，也可連（lián）續運行。當水分大時（shí），油淨（jìng）化裝置保持連續運行（háng），紅外線加熱器應（yīng）可靠工（gōng）作，溫度設（shè）定值可適當提高至50℃～55℃，真空值保持在0.075MPa～0.095MPa之間。
　　4　治理後的效果
　　通過更換和調整軸端汽封塊，汽輪機軸端汽封漏汽量得到（dào）了明顯改善；加之對高壓軸封供汽壓力的調整，高壓缸軸端汽封漏汽量（liàng）較之前明顯下降；對前、中軸承（chéng）箱負壓的嚴格控製後，通過觀察前、中軸承箱窺油窗，發（fā）現油質明顯改善，說明吸入前、中軸承箱（xiāng）內的蒸汽量也有了相（xiàng）應的減少；油淨（jìng）化裝置連續穩定（dìng）運（yùn）行一段時間後，通過油質化驗得知汽輪機潤滑油中的水分合格（<100mg/L）；這說明上述措施對控（kòng）製汽輪機潤滑油中水分超標是有效的。
　　5　結（jié）論
　　汽輪機汽封環間（jiān）隙過大（dà）是汽輪機潤滑油中水分大的關（guān）鍵（jiàn）因素，高壓缸軸封供汽壓力太高也一個重要因素，前、中軸（zhóu）承箱負壓過大和油檔環的（de）磨損是引發的途徑，油淨化裝置的非正常運行（háng）、定期工作執行不到位、油品管理失控等使問題得以暴露了（le）出來。通過分析原因查找問題的根（gēn）源，製定並實施了應對措施才使汽輪機潤滑（huá）油中帶水的問題得到了有效的解決。
　　參考文獻：
　　[1]舒英強.汽輪機潤滑油中帶水的分析與治理方案[J].內蒙（méng）古煤炭（tàn）經濟，2009（36）：103-105.
　　[2]孫為民，楊巧雲.電（diàn）廠汽輪機（jī）[M].北京（jīng）：中國電（diàn）力出版社，2005.
　　[3]王國清.汽輪機設備（bèi）運行[M].北京：中國電力出版社，2005.
　　[4]吳仁芳，杜祖坤.電（diàn）廠化學[M].北京：中（zhōng）國電力出版（bǎn）社，2004.
　　[5]王力紅.淺談汽輪機潤滑油帶（dài）水現（xiàn）象[J].煤，2012，21（01）：77-78.
　　[6]王和燦.210MW汽輪機中的潤滑（huá）油含（hán）水量（liàng）超標（biāo）的治理[J].電（diàn）力（lì）與能源，2009（05）：308-311.

來（lái）源：《山（shān）東工（gōng）業技術》2018年6期