周林君（jun1）

（馬鞍山當塗發電有限公司，243011）

　　摘（zhāi）　要：大唐馬鞍山當塗有限公司2台機組（zǔ）配備的（de）4台給水泵汽輪機（jī）軸承箱端部均（jun1）長期存在甩油這一安全隱患和小機油中含水量超標問題，影響整個機組安全生產（chǎn）。本公司在#1、#2機（jī）組C修中通過采用新型軸承箱端（duān）部（bù）密封，從修後效果上看（kàn），從根本上解決了上述難題。

　　關鍵詞（cí）：給水泵（bèng）汽輪機；軸端密封；油（yóu）中含水量超（chāo）標；甩油
　　1　設備概況
　　大唐馬鞍山當塗有限公（gōng）司2台（tái）機組（zǔ）配備4台給水泵汽（qì）輪機，由（yóu）哈爾濱汽輪機廠設計製造，型號為NGZ83.6/83.5/0.6，型式：單缸、單流、單軸、衝（chōng）動式、新汽外切換、凝汽式汽輪機，運行方式為變參數、變功率、變轉（zhuǎn）速，額定功率為12.744MW（暫定（dìng）），對應大機TRL工況（給（gěi）水泵效率為85.3%，轉速為5490r/min）（給水泵轉（zhuǎn）速暫定（dìng）），Z大連續功率為13.8MW，每台給水泵汽輪機前後共2個軸承，給水泵汽（qì）輪機通過彈性膜片式聯軸器（qì）與給水（shuǐ）泵（bèng）相連。
　　原給水泵汽輪機軸承箱端部密封采用的是傳統結構的固（gù）定梳齒式軸端（duān）密封，該結構設計落後，隻能滿足基本（běn）要求，且存在諸多（duō）弊（bì）病。
　　2　問題現狀（zhuàng）
　　我（wǒ）公司自機組投運以來，公司2台主機配備的4台給水泵汽輪機均（jun1）不同程度存在甩油和油中進水導致含水量超標造成油質嚴重乳（rǔ）化（huà）現象（xiàng）。為此，維護人員定期巡查，長期關注軸承箱周（zhōu）圍保溫棉是否存在甩油後的積油，防止油滴在高溫中累積引發火災，小機（jī）油淨化裝置也要24小時不間斷運行除水，不僅耗費大量人力物（wù）力，也為機組安全運（yùn）行造成隱患（huàn）。通過上述措施（shī）也不能根本治理甩油現象和油中含水量大等問題。在油質化驗結果上發現，給水泵汽輪機潤滑（huá）油含水量仍然超過超準值，且基（jī）本成數量級（jí）超標（標準≤100mg/l）。
　　3　原因分析
　　從上述化驗結果看，油質在不間斷除水過（guò）程中還水分超標嚴重，優質乳化劣化，為根本解決甩油現象和給（gěi）水（shuǐ）泵（bèng）汽輪機油中含（hán）水量超標問題，我們需要從兩個方麵綜合分析：一、汽機側軸封係統是否合理，軸封是否可以有效阻止蒸汽泄漏。二、軸承潤滑油係統是否存在不合理處，軸（zhóu）承（chéng）箱端部（bù）密封是否可以有效阻止潤滑油外泄和蒸汽介入。
　　為根本解決甩油現象和給水（shuǐ）泵汽輪（lún）機油中含水量超標問（wèn）題，綜合分析，概括為（wéi）以下幾點：
　　1、端密封為傳統梳齒型軸端密封，間隙偏大，由於給（gěi）水泵汽輪機轉軸在高速旋轉中處於懸浮狀態，實際轉軸中心不會固定在一點上，其與四周的軸端密封會產生碰磨，造（zào）成間隙（xì）變（biàn）大，造成軸（zhóu）承箱內甩油（yóu），也為大量蒸（zhēng）汽（qì）進入軸承箱提供必要條（tiáo）件。
　　甩出的潤滑油油在高溫和高速作用下，形（xíng）成大量細小的油滴和油煙，吸附於給水泵汽輪機保溫層上，經過長（zhǎng）期高溫烘烤，在油滴積累到一定（dìng）量時，在汙染環境的同時，易造成冒煙著火，給設備安全運行造成重大安全（quán）隱患。
　　2、給水（shuǐ）泵汽輪機在運行中，轉軸的高速運動摩擦汽封可能造成前後軸封間隙偏大，在曆次檢修中解體前數據發現，軸封徑（jìng）向間隙存在不同程（chéng）度超標，且軸封膨脹間隙也存在（zài）不合（hé）格現象，大量做完功（gōng）本應該進入排汽管道的乏汽（qì）通過軸封（fēng）位置（zhì）時，由於間隙偏大的原因存在，蒸汽壓（yā）力隻要比大汽壓壓力高，蒸汽就會通過間隙外泄。
　　3、給水泵汽輪機軸封回（huí）汽不（bú）暢，運行（háng）人員軸（zhóu）封汽調整不到位，容（róng）易造（zào）成軸封處漏（lòu）汽，在原（yuán）設計時（shí）軸封回汽母管布置不合理，管道（dào）布置存（cún）在多處低點，在（zài）母（mǔ）管上有一處軸封回汽母管截止（zhǐ）閥，此閥門在平（píng）台高處，不易操作和控製，平時保持常開狀態，在給水泵汽輪機平台（tái）各軸封回汽支路重新加裝支路閥參與調整（zhěng）軸封汽，運行過程中母管多處包括母管（guǎn）截止閥內均可（kě）能存在積水造成回汽不暢，從而導致部分蒸汽通過軸封（fēng）處外泄。
　　4、小機油（yóu）箱上安裝的（de）排煙風機負壓調整不合理。排煙風機通過抽吸作用使油箱內形成負壓源，保證回油暢（chàng）通。同時，抽吸作（zuò）用使軸（zhóu）承箱油擋部位不會發（fā）生滲漏油，如果（guǒ）負壓形成過高會產生不利影響，導致軸承箱吸入力（lì）大，極易通過油擋齒間隙吸入臨近軸封外漏的蒸汽，即使軸封有少量蒸（zhēng）汽（qì）外漏，也會造成潤滑油（yóu）較多進水；如果負壓（yā）調整過低時，軸承箱吸入能（néng）力不足，油極易造成軸承（chéng）內甩油現象發生。
　　4　解決辦法
　　由以上分析可能原因，我公司在檢修中采取以下辦法：
　　1、從檢修工藝入手，利用停機檢修機會將軸（zhóu）承箱端部密封齒尖（jiān）卷邊、破損進行修複，密封下部回油孔因長期存在的油垢進行（háng）清理，端（duān）部密封間隙按標準下限調整到位等（děng）；並對我公司給水泵汽輪機軸封由原配的傳統高低齒封改為蜂窩汽封，治理軸封漏汽問題，扣小機（jī）汽缸時在汽缸結合麵尤其在先後軸封處結合（hé）麵均勻塗抹金屬修補劑，塞尺檢查0.05mm不（bú）入。
　　2、在檢修過程中，對存（cún）在問（wèn）題的軸（zhóu）封回汽母管進行整改，重新布置，取消幾處可能存在積水的彎頭，並將多餘的軸封回汽截止閥取消，防止（zhǐ）截（jié）止閥閥體內積水造成回汽不暢。運（yùn）行中要求運行人員按要求將（jiāng）軸封回汽開大，軸（zhóu）封進汽調整到合適（shì）範圍，減小軸封回汽不（bú）暢（chàng）可能。
　　3、設（shè）定合（hé）適的負壓數值：合（hé）適的負壓數值十分必要，該（gāi）數值通常用水柱高來衡量，通過U形管壓（yā）差計可以方便進行測量。一般情況下，軸承箱部位的合理負（fù）壓數值為50mm～70mm水柱高。我（wǒ）們通過調整排油（yóu）煙風機出口擋板門，讓軸承箱負壓數值在（zài）合適（shì）範圍內，如（rú）果（guǒ）有油擋滲漏油現象，可將負壓數（shù）值調高一些（xiē），消除油擋滲（shèn）漏油問題。
　　在機（jī）組運行不久，軸封漏汽現（xiàn）象得到控製，甩油現象和軸封蒸汽導致的油質乳化現象依然存在，效果甚微。根（gēn）據大量摸索和調研，我公司在軸承箱軸端密（mì）封上找到解決辦法。
　　給水泵汽輪機軸承箱軸端密封在此次檢修中采用一（yī）種複合型軸端密封。該軸端密封（fēng）存在如下特點：（1）內環采用活動的，可調整的結構，背後有彈簧，並鑲嵌黃銅（tóng）齒，這是密封油的道屏障。此種結構的內環可方便調整（zhěng），且可在軸過臨界轉速碰磨時可產生退讓，利於轉子的安全，而且能夠長久保持密封間隙。另采用黃銅（tóng）齒（chǐ）進一步的保證了（le）轉子的安全（quán）。（2）油擋體與外（wài）齒形成圓周方向均壓室和漸縮噴嘴。壓縮空氣引入（rù）均（jun1）壓室後經（jīng）過漸（jiàn）縮噴嘴加速，形成強勁的氣流阻止油外流（liú）及軸封漏氣的進入，形成了阻止漏油第二道屏障。（3）內（nèi）環及油擋體下部（bù）設有回油孔以便於（yú）油的疏散（sàn）。（4）中分麵采用“O”型橡膠密封，從而從結構上阻止了壓縮空氣的從中分麵漏出。（5）設有外齒，相應（yīng）外齒也采用黃銅齒，利於轉子的安全，即使沒有引（yǐn）入壓縮空氣形成汽密封，也能起到（dào）很好密封作用。這是阻止油外漏的（de）第三道屏障（zhàng）。
　　通過上述結構（gòu）特點，高效阻止了外界蒸汽進（jìn）入軸承箱內造成油質乳化，同時也（yě）可阻止內部油滴（dī）甩出，內環和彈簧（huáng）的配合有效減小銅齒與轉軸的接觸麵，不（bú）影響機組振動。從根（gēn）本上消除了軸承箱甩油和蒸汽介入軸承箱這一（yī）必要條件。
　　5　應用（yòng）與實踐
　　2014年4月，公司#1機組進（jìn）行C級檢修，複合型軸承箱軸端密封在本次檢修中應用於2台給（gěi）水泵汽輪機（jī）前後軸承箱（xiāng）處。
　　給水泵汽輪機將傳統梳齒式軸承箱軸端（duān）密封改換為複合型新型軸承箱（xiāng）軸端密封。新型軸端密封通過（guò）從儀用壓縮空氣母管接通壓縮空氣，壓縮空氣經過可調壓的壓力整定裝置、過濾器，在新型軸端密封中圓周性（xìng）不間斷的充滿間隙中。壓縮空（kōng）氣在軸端密封上的出（chū）氣口在軸端密封外（wài）側，油滴經過傳統的（de）梳齒阻礙後，又遇上壓縮空（kōng）氣的阻擋，起到完全密封軸承箱，而且在（zài）軸承箱軸（zhóu）端密（mì）封出現磨損（sǔn）卷邊造成間隙變大的情況下，軸封漏（lòu）氣依（yī）然會在（zài）時（shí）間被大（dà）量壓縮空氣和外齒阻擋（dǎng）在軸（zhóu）承箱外，從根本上既治理了甩油問題，又有效解決了油中含水量超標問（wèn）題。
　　6　治理效果
　　通過此次#1機組4月份C修中（zhōng）給水泵汽輪機前後軸承處采用新型（xíng）軸承箱軸端（duān）密（mì）封後，在開（kāi）機後（hòu）長周期運行（háng）中，油中（zhōng）含水量超標問題得到有效解決。C修前後2台給水（shuǐ）泵汽（qì）輪機油質化驗結果均在（zài）50mg/l以內，甩油缺陷這一重大設（shè）備安全隱患也得到根本消除，在軸端密封正常（cháng）投運後，油中含水量一直保持在標準範（fàn）圍內，長期困擾（rǎo）給水泵汽輪（lún）機安全運行的難題得到徹底解決（jué）。

來源：《科學與財富》2015年第36期