摘要:汽輪機的油系統是汽輪機的重要組成部分,根據其作用,一般將油系統分為潤滑油系統和調節(保護)油系統兩個部分。主要起著對機組軸承的潤滑冷卻,以及調速和密封的作用。
因此汽輪機油質的好壞是影響汽輪機是否能正常執行的重要因素,引起油質劣化的主要原因是水分以及機械雜質的汙染,為了保證電廠的生產安全,下面對油中進水的成因進行分析及提出改進方法。
關鍵詞:汽輪機潤滑油
1 油中帶水的危害
(1)潤滑油中帶水使軸承的軸頸與軸瓦之間的油膜不易形成,降低了潤滑效果,這將導致轉子與軸瓦發生幹摩擦,使軸瓦脫胎或化瓦,甚至停產。
(2)潤滑油中水含量超標將導致潤滑油新增劑失效,其低溫流動性變差,潤滑油乳化的趨勢就將增大,其乳化液沉積於油系統迴圈中,妨礙油的順暢流動,油**不足,不能及時迅速地帶走軸系傳來的熱量,易引起軸承燒瓦事故。
(3)潤滑油油乳化會嚴重鏽蝕調節系統中套筒及滑閥等部件,降低系統靈敏度。還會造成軸承和軸頸的磨損,引起調節系統和保安裝置動作失靈,嚴重時會導致機組超速事故的發生。
2 油中帶水的原因
從電廠汽輪機的啟動、停機及正常執行的各階段來看,汽輪機潤滑油中水份的**主要有以下幾個方面。
2.1 軸封方面
2.1.1 軸封間隙過大
汽輪機軸封間的距離一般都很小,但為了避免在停、啟機過程由於高速轉動的摩擦使軸彎曲,一般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溼蒸氣,造成了油中帶水。
2.1.2 排煙風機執行不正常
排煙風機安裝在汽輪機主油箱的頂部,其作用主要是:(1)排除油箱內的油煙,不凝結氣體、水蒸汽等,可防止透平油的劣化,延長使用壽命。(2)使主油箱建立一定的真空度(一般為30mm～50mm水柱),保證口油暢通。
如果排油煙風機不能正常執行,將會使水蒸氣在油箱中凝結,軸封加熱器將不能形成負壓,導致軸封回汽不暢;而且當軸封壓力調整不當的時候,會使漏汽或軸封抽汽管道不通暢,軸端漏汽量也會增加,從而使蒸汽進入軸承室而造成油中帶水。
2.1.3 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執行時會使回油管內產生負壓,增大了軸承室的負壓,軸承室執行負壓過大,對外抽吸作用就會相應增大,汽輪機軸端漏汽就會經油檔空隙進入軸承室匯流到主油箱,漏汽進入軸承室凝結之後,就是導致油中帶水。
2.1.4 缸體結合面洩漏蒸汽
蒸汽混入油系統是造成油中帶水主因,而造成蒸汽能夠混入油系統的原因有二:(1)油封漏氣。(2)軸承附近的缸體結合面洩漏蒸汽;缸體結合面主要指:
高壓缸結合面與軸封套結合面。當汽缸在受到快速加熱和冷卻時,其端部靠軸封部位因約束緊固螺栓跨距太大,對汽缸約束力的明顯弱於其它部位,所以最易發生變形。在靠近貓爪內側凹窩處易產生蒸汽外洩,高溫蒸汽沖刷到軸承箱上使油中帶水。
2.2 濾油機方面
目前濾油機脫水效果比較差,並不能把水從油中全部去除。缺乏有效的脫水濾油裝置也是造成汽輪機油中帶水原因之一。
2.3 冷油器方面
汽輪機發電機組正常執行,由於軸承摩擦而消耗了一部分功,它將轉化為熱量使軸承的潤滑油溫度公升高,如果油溫太高軸承有可能發生軟化、變形或燒損事故。為使軸承正常執行,潤滑油溫必須保持一定範圍內,一般要求進入軸承油溫在35℃～45℃,軸承的排油溫公升一般為10℃～15℃,因而必須將軸承排出來的油冷卻以後才能再迴圈進入軸承潤滑。冷油器就是冷卻主機潤滑油的。
溫度較高的潤滑油和低溫的冷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制潤滑油溫度的目的。汽輪機組冷油器由於管材以及執行操作等多方面原因造成內部洩漏,或者冷油器水側壓力比油側的壓力高,冷卻水進入油中,致使油中帶水。
2.4 補充新油方面
汽輪機在執行過程中很少補充新油,只有在汽輪機油系統定期維修時,才將新油通過油化器補充到油氣系統中,而且所補的新油必須是經過處理的,已經將油中的游離水和雜質處理掉了,但是在目前的技術條件下,20mg/l以下的非飽和水是很難去除的;同時,經化驗處理合格的油,將會被打入高位油箱,在需要時進行自動補充。由於機房內溫度高,溼蒸汽流入高位油箱後形成游離水,而這些水又會在補油時進入油系統,導致了油中帶水。在補充新油的時候也可能由於操作不當,人為地將水分帶入油系統。
3 治理方案
(1)嚴格按照質量工藝標準,合理調整軸封間隙,避免出現軸封間隙過小或過大的情況,間隙過小在工況變化時容易造成動靜摩擦,導致轉子彎曲和共振;但是軸封間隙過大,則軸封漏氣量大,使油中帶水,造成油質乳化。
(2)合理調整軸封供汽壓力,避免軸封漏氣量過大。
(3)對排煙系統進行改進,使管路布置趨於合理、清晰;加大排煙風機的出力,並改變其處理方式,將其變為可調節式,在排煙風機的入口閥門加裝了節流孔板,排油煙管路應避免彎頭多,這樣排煙通暢,油中含水量就會大大降低。
(4)選用有效的濾油裝置也是保證汽輪機油質合格的重要方法。真空式濾油機其濾油效果優於其他同類產品,是我們的首選。對於裝置我們要多方比較,合理選擇。
(5)加強油質監督,保證定期進行油質檢驗。對系統加油、換油時應保證油質合格,避免人為將水分帶入油系統。
4 結語
綜合以上分析,造成汽輪機油系統中含水量較大,甚至出現潤滑油嚴重乳化現象的原因是:(1)軸封間隙過大。(2)排煙風機執行不正常。
(3)軸承室內負壓過大。(4)缸體結合面洩漏蒸汽。(5)濾油機脫水效果比較差。
(6)冷油器方面。(7)補充新油時人為操作失誤;為降低潤滑油中水含量,通過對軸封系統的改造、缸體結合面精心修刮、軸封間隙的精心調整以及採取有效的濾油裝置,對保持機組真空、防止油質乳化,便於執行操作、增加調整手段,具有一定的意義。
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