董學斌
(陽城發電有限責任公司,山西晉(jìn)城 048102)
摘 要:汽輪機油中(zhōng)如果出現進水嚴重的現象,那麽不僅會大大降低油的潤滑性能,使其冷卻散熱(rè)和降低(dī)調速等作用難以得到充分的發揮,同時還會增大摩擦(cā),對油(yóu)膜造成破壞,進而導致軸承過熱,如果未能(néng)得到及時的發現和(hé)處理,嚴重時會(huì)燒毀軸承烏金、磨(mó)損軸頸、對金(jīn)屬(shǔ)設備造成(chéng)腐蝕,並且還會使危(wēi)急遮斷器裝置卡(kǎ)澀、生鏽,使調速係統發(fā)生失靈等,這些後果都(dōu)會對(duì)機組的正常運行造(zào)成很大的影響,甚至還會引發安全事故。本文主要以某電廠汽輪機組潤滑油中進水的事故現場為例,介紹了事故的發生過程,汽輪機組潤滑油係統的組成,分析了發(fā)生潤滑(huá)油進水(shuǐ)的原因,並在此基礎上提(tí)出了相應的處理對策。
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);潤滑油箱;進水;原因;解決途(tú)徑
汽輪機潤滑油(yóu)箱在各大生(shēng)產(chǎn)工廠中都有所應用,它是機組正常運(yùn)行的基本安全保障。顆粒度、粘(zhān)度、閃點、酸值、水分、破乳化度、液相鏽蝕等,這些監測指(zhǐ)標都是日常工作中(zhōng)監測汽(qì)輪機潤滑油是否正常的重要標準,其中一(yī)個非常重要的指標就是水分,水分也是(shì)汽輪機潤(rùn)滑油(yóu)在機組運行過程中Z容易(yì)超標的一個成(chéng)分。而一旦出現水分超標(biāo),機組的潤滑效果就會大大降低,各(gè)個部件之間的(de)摩擦會劇增,這不僅會使設(shè)備快速老化,同時還對會油膜的形成造成影響,損壞軸(zhóu)承,引起機組振動超標等。
與此同時,在(zài)汽輪機機(jī)組啟動的時候,如果潤滑油不合(hé)格,那麽就無法啟動(dòng),從(cóng)而(ér)導致機組不能正常帶負荷,從很大程度上影(yǐng)響機組的(de)效率和發電量。由此可見,對汽(qì)輪機潤滑油中進水的原因進行分析並提出相應的處理措施是一個非常必要的研究課(kè)題。
1 事故現場介紹
某電廠的汽輪機組(zǔ)處於正常運行時,對其進行了(le)一次負荷急劇下降的操作,隨後恢複正常運行,結果出現機組潤(rùn)滑油箱油位(wèi)異常升高的現(xiàn)象。未到24h的時間,油箱油位升高(gāo)已經(jīng)達到了10cm,由專業技術人員檢查之後(hòu)發現,大機油箱中潤滑(huá)油的上麵漂浮著一層油(yóu)花,油花的顏色為(wéi)乳白色;並(bìng)且汽輪機軸承的油位觀察窗上麵也能夠明顯的看到一層油(yóu)花,油花的顏色也是乳白色;潤滑油(yóu)中進水(shuǐ)之後,潤滑(huá)油的油壓有一定的下降;軸瓦的溫度與之前相比更高(gāo);油淨化氣(qì)疏水量與之前相比也有所增大(dà),對其給予外掛大功率真空濾油(yóu)機(jī)處理,油位的上升趨勢得到一定的控製;與此同時,技術人員在檢查的過程(chéng)中還發現,在機組負荷發生變動的時候,潤滑油箱的油位也會產生很大的變化。
2 汽輪機潤滑油箱係統介紹
2.1潤滑油係統
該電廠的汽輪機潤滑油箱潤滑油係統的組成部(bù)分結構如下(xià):閥(fá)門、加熱器、汽(qì)輪(lún)機主軸驅動的主油泵、盤車裝置、頂軸裝置、油箱、冷油器、油位指示器、逆止門、排煙係統、事故油泵、潤滑油泵、濾(lǜ)網還有各種規格不鏽鋼管道及監測儀表等。其功能和作用主要有下麵(miàn)這兩個:一方麵,為汽輪機發電機軸承提供潤滑油,另一方麵,對保安係統的壓力(lì)油進(jìn)行調(diào)節。
2.2軸封係統
該電廠的汽輪機潤滑油箱軸封係統是采用具有自動調節裝置的閉式軸封(fēng)係統,其組成部分主要包括軸封加熱(rè)器、軸端汽封、有關管道組成的閉式軸封係統、供汽母(mǔ)管壓力調整(zhěng)機構還有減溫器等。軸封係統的(de)作用主要表現為三個(gè)方麵:一是防止空氣(qì)漏入汽缸破壞機組真空;二是防止蒸(zhēng)汽竄(cuàn)入軸承座導致潤滑油係統進水;三(sān)是防止蒸汽沿高、中壓(yā)缸軸端向外泄汽。在汽輪機工作(zuò)的運行和調試期(qī)間,如(rú)果沒有調整好軸(zhóu)封係統調整,此時主機潤滑油發生進水的發生概率會大大提高。
該機組采用的(de)是自密封汽封係統,這個機組係統中,包含有四(sì)個閥門站,這四個(gè)部分一個是低壓閥門站;一個是高壓閥門站,一個是溢流蒸汽(qì)閥門站,還有一(yī)個是輔(fǔ)助蒸汽閥門站,他們具有(yǒu)協同作(zuò)用,共同調節供汽汽源站,在係統的作業中,首(shǒu)先(xiān)由高、中壓缸軸(zhóu)端汽(qì)封的漏汽通過噴水來(lái)將(jiāng)溫度降低(dī)下來,然後以抵押軸端汽封的形式進行傳輸,Z後(hòu)供應給汽輪機汽封係統,在(zài)這個過程中,若出(chū)現了(le)多餘的漏汽,那(nà)麽此時溢流蒸汽閥門站就會發揮溢流作用,將漏汽轉移到低壓加熱器或凝汽器。除此之外,軸封係統中還(hái)增加了旁路自動調壓裝置的設(shè)計,它的主要作用是,如果機組(zǔ)係統在運行中,如果發現軸封供汽壓力過高,係統的安全運行會受到影響,那麽溢(yì)流閥(fá)會自動開大,這(zhè)樣部分軸封用汽就會通過(guò)溢(yì)流閥(fá)進入凝汽器,從而(ér)減小供汽壓力,直(zhí)至壓力值(zhí)為適宜為止;而如果在運行中出現軸封供汽壓力太低的時候,溢流閥會自(zì)動關小,通過這種(zhǒng)方式來(lái)使供汽壓力升高。
3 原(yuán)因(yīn)分析
汽輪機潤滑(huá)油進水(shuǐ)會引發潤滑油乳化,嚴重影響潤(rùn)滑油油質,不(bú)利水泵組的(de)正常運(yùn)行。通過多次的啟(qǐ)動和停運階段分析,筆者發(fā)現導致(zhì)汽輪機潤滑油進水的原因有以下幾點:①外部因素導致油箱進水:油箱頂部蓋板未蓋好(hǎo),潤滑油與空間接觸,空氣中水分被(bèi)潤滑油吸收;補油(yóu)中含水量大。②潤(rùn)滑(huá)油冷油器內(nèi)部(bù)管束內漏。③由於接合麵變形,氣缸無法嚴密(mì)密封,泄漏的蒸汽容易進入軸承室。④油箱排煙風機出現故障,油(yóu)煙無(wú)法及時排出,繼而導致主(zhǔ)油箱負壓增大。⑤軸封因安裝不(bú)當或運行故障出現較大漏汽,且(qiě)此時軸承油檔有較(jiào)大的(de)間隙,繼而導(dǎo)致軸承室進入大量(liàng)泄漏的蒸汽。⑥加大軸封(fēng)供氣是維持機組真空度Z主要的手段,但隨(suí)著供氣的增加,軸封也更(gèng)容易漏氣(qì),本(běn)來(lái)應該進入冷凝器的漏氣,在這種情(qíng)況下就會通過軸承(chéng)箱油(yóu)檔進入潤滑油。
4 解(jiě)決途徑
我們為了更加深入的分析汽輪機潤滑(huá)油箱(xiāng)進水原因,必須要做(zuò)好以下工作:①對現場進行檢查,排(pái)除氣缸(gāng)密封不嚴、油箱頂部蓋(gài)板未蓋好等外部原因導致的(de)潤滑(huá)油進水(shuǐ);對新(xīn)油進行化驗,排除補油中含水量大的原因(yīn)。②通常情況下油壓高於水壓,所以說即使冷油器管泄漏,冷卻水也不會進入冷油器(qì)管中,而是潤滑油進入冷卻水中,所(suǒ)以說如果存在泄(xiè)漏多以油位下降為主,但也可能因操作不當導致(zhì)冷油器在通(tōng)油之前進水,不過這種潤滑油進水的危害並(bìng)不大,因為進水是暫時的(de)。③調整油箱(xiāng)排(pái)煙風機的進口風門,觀察油位,確(què)保(bǎo)能控製油位的上(shàng)升,在必要的情況下可外掛真空濾油機,以保持(chí)汽輪機回油係統處於微正壓狀態,避免潤滑油再次進水。④根據驗收記錄(lù)檢查安裝(zhuāng)過程,查看(kàn)是(shì)否按照廠家設計下限來調整軸封間隙,以排除軸封間(jiān)隙過大的原(yuán)因。經綜合分析發現汽輪機(jī)軸(zhóu)封問題是導(dǎo)致潤滑油箱進水的原因,該原因也是導致潤滑油箱進水(shuǐ)Z複雜(zá)的原因,為了對該原因(yīn)有一(yī)個係統、充分的認識,本文(wén)進行了軸封試(shì)驗,從而揭示容易引起汽輪機潤滑油(yóu)箱進(jìn)水的幾個因(yīn)素,以及這些因素之間的相互(hù)關係。軸加真空度受軸加風機出力的影響。軸加風機容(róng)量與軸封加熱器殼側的真空正相關,軸加真空受不斷增加的風機出力的影響越來越小。軸加真空度、軸加供汽壓力(lì)與低壓缸軸封冒汽直接(jiē)相關,所以(yǐ)所應根據廠家的設(shè)計上限來限定機組的軸(zhóu)封供汽壓力。同時(shí),注意操作,尤其是變工況運行(háng)操作,避免潤滑油進水。軸封供汽(qì)壓力與汽輪機真空嚴密性直接相關(guān)。隨著軸封供汽壓力的升高(gāo),汽輪機真空度升高,繼而導(dǎo)致軸(zhóu)封加熱器真空度升高。
結語(yǔ)
對於汽輪機機(jī)組來說,要(yào)想保(bǎo)障(zhàng)安(ān)全、經濟運行,就(jiù)必(bì)須要保證軸(zhóu)封係統狀(zhuàng)況正常、良好。汽輪(lún)機潤滑(huá)油箱進水(shuǐ)會導致油質劣化,這一方麵會形成油渣,另一方麵會對油係統造成腐蝕。一般來說,汽輪機軸封的狀態不良或是發生磨損、軸封的進汽過多、還有軸封(fēng)其回汽受阻、軸承內負壓太高、軸(zhóu)封(fēng)高壓漏汽回汽不暢等都有可(kě)能是造成潤滑油進水的原因。在汽輪機組運行的過程中,為了保障係統的安全、正常運行(háng),有效解決和避免潤滑油係統進水現象,必須要做好以下四個方麵的工作:一是(shì)軸封加熱器的真空度必須要得到保障;二是軸加風機出力必須要充足;三是各個部分的運行和調試參數必須要處於合理的區(qū)間;四是必須要合理的調整軸封供汽(qì)壓力。
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來源:《中國新技(jì)術新(xīn)產品》2015年第23期