阜康熱電汽輪機油中帶水原因分析及解決方案

2022-06-22 21:36:06 字數 3299 閱讀 8040

汽輪機油中帶水會加速汽輪機油的破乳化超標,嚴重時會危機汽輪機組的安全穩定執行,為此分析了汽封間隙、大排煙系統、軸封套、汽缸軸承室負壓等可能引起油中帶水的原因,並分別提出了相應的改進措施。

阜康熱電#5機組油中帶水現象在機組長期執行中反**生,嚴重時可以從軸承室回油管視窗處發現附著於玻璃的水珠,標準為<100 mg/l,當空氣和汽輪機內的水蒸汽進入油系統後凝結成水,油和水混合在一起後,由於油的迴圈執行被攪動油即被乳化,正常情況下乳化的油料可以重新分離成油和水,但乳化的油料被氧化後就變成永久性的乳化油,它將使潤滑油功能發生問題,並導致調節系統各部件的腐蝕,嚴重時一些鏽蝕物會進入調節系統導致調節系統部件發生卡澀而發生機組事故,為了能夠避免油系統出現上述嚴重後果,加強了油箱的放水和濾油等,另外則是調整好軸封冷卻器的水位。

一、原因分析

1、軸封間隙調整過大造成漏汽。軸封的作用在於阻止蒸汽沿著轉子漏出,而且為了不使動靜機件發生碰磨,總要留有一定間隙,間隙的存在也必然要導致漏汽,漏汽量一般要達到總汽量的0.5%,由於上訴原因,很容易使該處的蒸汽沿轉子竄入軸承室,引起軸承溫度公升高,使油系統中帶有由蒸汽凝結而成的水。

可見解決油系統中帶水的問題關鍵是消除軸封漏汽,如果汽輪機軸封間隙調整得不合適,導致軸封供汽從該處沿軸頸竄入軸承室,造成油中帶水,油質惡化,軸封間隙的調整沿轉子軸向分布的規律應該是外側小里側大因為軸封外側端部距離軸承很近,轉子汽缸垂弧冷熱態變化對軸封間隙影響很少,轉子過臨界轉速時該部位的晃度小,不易發生摩擦即使發生摩擦,由於距支點近,剛度相對大一些,不易因晃度鉅增而造成彎軸事故,而軸封裡側的情況則恰恰相反,這部分汽封間隙執行狀態下的不確定度最大。目前來看,由於檢修人員考慮機組啟動通過臨界轉速時發生動靜摩擦引起振動,並可能使區域性過熱造成軸彎曲而盡量將汽封間隙調整到上限。

2、軸封系統的配置不太合理。提高軸封冷卻器的冷卻能力,抽氣系統和疏水系統防止堵塞。軸封冷卻器也應該作解體和檢查及改造,重點是考慮提高冷卻能力以及檢查缸體抽氣口的設計匹配是否以致影響抽汽能力,使軸封的排汽不暢從而引起軸端漏出蒸汽。

3、油中帶水主要是由蒸汽混入油系統中引起的,但不一定只是軸封漏汽,還有可能是軸承附近的缸體結合面洩露的蒸汽結合面包括:缸結合面軸封套結合面。汽缸在受到快速加熱和冷卻時,尤其是汽缸端部靠軸封處,由於該部位的約束緊固螺栓跨距大,對汽缸的約束力明顯弱於其他部位,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。

軸封套同汽缸一樣,在汽機的啟停和變工況中由於溫差的變化出現變形,軸封套變形後將造成軸封段蒸汽洩露,蒸汽會衝到軸承結合面上另外軸封套變形後使汽封磨損嚴重,汽封間隙增大,漏汽量增大。

4、改變軸承室油擋結構。如果汽輪機的油擋失效,為防止從軸封內洩漏出的蒸汽進入潤滑油系統中,可對汽輪機軸承室的油擋進行改進。

5、理想情況下軸承內的壓力應該低於大氣壓,這種負壓通常是軸承流出的油流有抽吸作用引起的,但是潤滑油釋放出的大量油煙在高速旋轉的轉子帶動下,在軸承室內擴散,公升壓會充滿整個軸承室,若不及時排出,會從油擋間隙漏出聚集在油擋外造成漏油,所以軸承室的負壓必須通過排煙機加以保持,但負壓不能太大,以防將洩露出的蒸汽和空氣吸入軸承室,這是乙個比較矛盾的問題,需要選取合適的負壓同時滿足二者,負壓一般控制在12~30 mm水柱,具體應該根據機組各瓦的實際情況進行調整,選擇最佳工作壓力。

6、布置有效的脫水濾油裝置,脫水濾油裝置雖然不是造成汽輪機油中帶水的根本原因,但是也為機組的安全穩定執行提供保障。

二、處理措施

1、軸封間隙的調整應該嚴格執行質量工藝標準。如考慮到影響汽封間隙的因素很多(包括:上下缸溫差轉子偏心軸瓦磨損下沉等多方面),將汽封間隙調整範圍控制在0.

20~0.35 mm左右。另外,在具體檢修中,確保軸封間隙調整測量工藝方法得當,不允許貼一次膠布就判斷出間隙值,而是在有擦痕最多層數和無擦痕最少層數之間比較準確地確定軸封間隙範圍,盡量使汽封間隙向下限靠攏,圓周間隙分布調成立橢圓形。

2、軸封系統的改進。軸封冷卻器也應該作解體、檢查、清掃,防止冷卻器管束外側結垢;冷卻水管束內部堵塞。重點檢查缸體抽氣口的設計匹配是否以致影響抽汽能力,使軸封的排汽不暢從而引起軸端漏出蒸汽。

將軸封冷卻器水室隔板由四流程改為兩流程;進出口水管進行改進加大管徑,減少水阻力,增加了軸封冷卻器的凝結水量,提高了冷卻能力。軸封冷卻器疏水系統防止堵塞,在u型水封彎底部加裝排汙放水點,取消高於機組疏水母管水平線上的上揚管段,使疏水管線呈1/1000的傾斜度向疏水箱排放。

3、高壓缸結合面修刮執行質量標準是:高壓缸冷緊後0.03 mm塞尺不入,塞入深度不超過1/3。

修刮採用空扣缸徹底刮研結合面,擰緊螺栓找硬點的方法,由硬點中心向外逐漸擴大修刮,增大接觸面積對於汽缸變形量大的部位採取區域性補焊的辦法;對於軸封套中分面的刮研首先拆下所有的汽封塊,將汽封塊槽道的鏽蝕物、鹽垢清理打磨乾淨;修刮汽封套中分面,清除中分面間隙,以0.05 mm塞尺塞不進為合格,調整軸封套的凹窩中心;裝配新汽封塊,認真調整汽封塊的徑向間隙,膨脹間隙;裝軸封套時,將軸封套軸向與汽缸凹槽配合間隙調整為0.03mm~0.

05 mm之間.

4、對排煙系統進行了改進,使管路布置趨於合理、清晰,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、管路長、管路細,更應避免在靠近排煙機出口接近處安裝有彎頭,以免造成排出煙流在出口處形成渦流,影響排煙效果,甚至燒損排煙電機。減少彎頭使排煙暢通,油中含水量會大大降低。

5、採取有效的濾油裝置也是保證汽輪機油質合格的重要手段。選用具有預過濾和精過濾雙重設計,配有加熱器、真空系統,保證精密過濾和高效脫水雙重功能的濾油機,使濾油品質上公升了乙個等級。

6、對汽輪機軸承室的油擋進行改進。改進後的軸承油擋,在軸承的油擋內側加裝一道縮徑密封,在中間增加一隔離空腔,通過在油擋體外側端麵開孔,將隔離氣體引入油擋中間,進入油擋中部的隔離氣,一部分從油擋外側逸出,以阻擋軸封漏汽進入軸承內的潤滑油中,另一部分進入軸承室,從軸承箱的放空口排空。油擋結構改進時應注意以下兩方面的問題:

一是使用潔淨的空氣和氮氣作為隔離氣體,防止對潤滑油造成汙染,必要時應在氣體管路上增加過濾器。二是應在隔離氣體的管線上安裝閥門和壓力表,以便對隔離氣體進行流量調節和壓力監測。

7、油箱安裝放水、濾油管路。將油箱與地面安裝有一定高度,並使一側稍高,而在低的一側下部安裝放水管路和閥門,定期從下部放水。另外,將此管路與濾油機進油管路串聯,濾油機的出油管甩至油箱上部,保證能使濾油機充分過濾油箱內的全部潤滑油,管路固定,使員工濾油時操作方便。

8、充分利用機組檢修停機時間放水。在油幫浦停止運轉一定時間後(約一天),使油、水充分分離後,在再次開油幫浦之前,利用油箱底部放水閥放水。若機組油系統可打迴圈,可反覆放水後開油幫浦,沖洗存在管路、軸承箱體內的水分。

建議對汽輪機油質進行顆粒度、水分進行定期化驗。

三、結束語

通過上述控制措施,油中含水量可大大降低,一般能夠控制在合格標準內。

總之,通過對軸封系統進行改進、軸承室油擋的優化、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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