梁韶平
(韶關(guān)發(fā)電廠)
汽輪機潤滑油的主要監(jiān)測指標(biāo)有:粘度、顆粒度、液豐日銹蝕、水分、酸值、破乳化度、閃點等。其中水分是Z重要指標(biāo)之一,同時也是運行中汽輪機潤滑油Z容易超標(biāo)的成分。汽輪機潤滑油一旦嚴(yán)重帶水,不但使油的潤滑性能變差,降低調(diào)速和冷卻散熱等作用,甚至破壞油膜、增大磨擦,引起軸承過熱,嚴(yán)重時會造成軸承烏金燒毀,軸頸磨損,而且會腐蝕金屬設(shè)備、使危急遮斷器裝置生銹、卡澀,導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)失靈等后果,嚴(yán)重威脅機組的安全運行。
1、設(shè)備概況
韶關(guān)發(fā)電廠10號機是東方汽輪機廠生產(chǎn)的N300-16.7/537/537/--4型亞臨界、中間再熱、高中壓合缸、雙缸雙排汽、單軸凝汽式汽輪機。高、中壓軸封采用高低齒結(jié)構(gòu),低壓缸軸封采用斜平齒結(jié)構(gòu),軸承箱油擋是固定銅齒片式結(jié)構(gòu),潤滑油選用32號防銹汽輪機油。潤滑油系統(tǒng)主要由主油泵、射油器、集裝油箱、交流潤滑油泵、直流事故油泵、潤滑油冷卻器、油煙分離器、排煙風(fēng)機等設(shè)備構(gòu)成。
2、潤滑油帶水現(xiàn)象
正常情況下,只需在開機或停機過程中對機組潤滑油濾油1次,即可保證油質(zhì)在合格范圍。10號機組于2001年3月投入運行,2002年4月出現(xiàn)潤滑油帶水現(xiàn)象,并逐漸嚴(yán)重,由每周濾油l次到每周2~3次,嚴(yán)重時需天天濾油。運行中解列冷油器檢查,沒發(fā)現(xiàn)有泄漏。2002年12月~2003年1月機組進(jìn)行了眼檢修,解體檢查軸封及油擋,發(fā)現(xiàn)汽封齒和油擋銅齒都有不同程度的磨損,間隙都超過標(biāo)準(zhǔn)上限。更換部分磨損嚴(yán)重的汽封塊,同時修復(fù)油擋銅齒,將軸封及油擋間隙調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),重新開機后潤滑油水分含量都處于合格范圍內(nèi)。但機組運行至2004年10月再次出現(xiàn)上述現(xiàn)象。按標(biāo)準(zhǔn)要求。200MW及以上機組潤滑油系統(tǒng)的潤滑油水分含量≤100mg/L,200MW及以下機組水分含量≤200mg/L,GB/T7600或GB/T7601)。而10號機潤滑油長期帶水,水分含量Z高達(dá)250mg/L以上,嚴(yán)重威脅機組的安全運行。韶關(guān)發(fā)電廠汽輪機油微水含量報表見表1,檢驗依據(jù):GB7600-87,取樣日期:2005-03-15;試驗日期:2005-03-15。

3、運行中出現(xiàn)潤滑油帶水的原因分析
①冷油器泄漏及冷油器水側(cè)壓力高過油側(cè)壓力太多時,使水進(jìn)入油中。
②在安裝時,為了防止汽封齒與轉(zhuǎn)子碰磨造成機組振動、轉(zhuǎn)子彎曲,機組軸汽封徑向間隙一般采用間隙標(biāo)準(zhǔn)的上限,這樣軸封間隙就較大,因而需要采用較高的軸封供汽壓力來提高機組的真空度,同時也就會造成機組運行時軸封漏汽量偏大,使蒸汽進(jìn)入軸承室而造成油帶水。
③機組在啟停過程中轉(zhuǎn)子過臨界以及做汽門試驗時工況變化使軸系振動大或機組因其他原因發(fā)生振動,造成汽封齒和油擋磨損,軸封及油擋間隙變大,軸封蒸汽泄漏時進(jìn)入軸承室造成油帶水。
④主油箱負(fù)壓影響。軸承箱內(nèi)負(fù)壓基本與主油箱排煙風(fēng)機形成的負(fù)壓一致,軸承箱運行負(fù)壓過大,對外抽吸作用就會相應(yīng)增大,汽機軸端漏汽就會經(jīng)油檔進(jìn)入軸承箱匯流到主油箱,使油帶水00抽抽風(fēng)機運行不正常,軸封加熱器不能形成負(fù)壓,導(dǎo)致軸封回汽不暢,或者當(dāng)軸封壓力調(diào)整不當(dāng)使漏汽或軸封抽汽管道不暢,也會增加鈾端泄漏量,使蒸汽進(jìn)入軸承室而造成油帶水。
4、處理及防范措施
①2005年4月機組進(jìn)行A級檢修,把所有軸封更換為蜂窩式汽封。因其特殊材料和結(jié)構(gòu),在同樣的壓力和軸封間隙條件下,與傳統(tǒng)梳齒式汽封相比,蜂窩式汽封泄漏量只有傳統(tǒng)梳齒式汽封泄漏量的1/3~1/5,10號機高壓軸封間隙標(biāo)準(zhǔn)為1.025mm~1.65mm,低壓軸封間隙標(biāo)準(zhǔn)為0.55mm~0.85mm,在使用梳齒式汽封時,高壓軸封安裝間隙都控制在0.80±0.10mm,低壓軸封則是0.70±0.10mm,而改造為蜂窩式汽封后,高壓軸封間隙調(diào)整為0.50±0.10mm,低壓軸封為0.45±0.10mm,總間隙減小了0.50mm~0.60mm有效控制了軸封漏氣量。
②將軸承箱油擋由固定銅齒片式改造為汽密封式。采用儀表氣動門供氣系統(tǒng),將壓力穩(wěn)定、干燥、潔凈的壓縮空氣送入汽密封式油擋內(nèi),形成壓力腔,壓力腔正常壓力保持在0.05MPa,這樣既可保證軸封漏氣不能進(jìn)入軸承室內(nèi),同時也能夠保證軸承室內(nèi)的潤滑油不會泄漏。當(dāng)出現(xiàn)軸封漏氣增大時,可通過調(diào)整汽密封式油擋的進(jìn)氣量,來櫚應(yīng)提高壓力腔內(nèi)的壓力,從而有?阻止軸封漏汽進(jìn)入軸承室,也可確保油擋不漏泊。
③對1號、2號軸承進(jìn)行改造,將原來的橢圓瓦改為穩(wěn)定性能更好的可傾瓦。從東方汽輪機廠后續(xù)生產(chǎn)的300MW機組改用可傾瓦,及國內(nèi)外大容量機組采用可傾瓦的實際運行經(jīng)驗來看,采用可傾瓦的軸系穩(wěn)定性相對較高?
④調(diào)整主油箱運行負(fù)壓狀態(tài),使油箱保持微負(fù)壓運行。
⑤更換軸抽風(fēng)機,改善運行方式,使軸封回汽順暢。同時經(jīng)常排備用風(fēng)機出口積水等,維持軸加負(fù)壓在6.0kPa左右運行。
⑥降低軸封母管運行壓力減少高壓段軸封間由高向低串汽的情況。機組設(shè)計運行壓力為0.123MPa,考慮到1號、2號軸承箱進(jìn)蒸汽的可能性較大,由于機組負(fù)荷在60%以上時軸封都是自密封狀態(tài),因此,降低軸封母管壓力,間接地使高壓軸封運行壓力由0.123MPa降到0.08MPa。
5、改進(jìn)效果
通過采取上述一系列改進(jìn)措施,10號機組在2005年4月的A級檢修后已運行3年多。期間只需在機組臨修啟停過程中進(jìn)行濾油,潤滑油水分含量可以長期≤100mg/L的標(biāo)準(zhǔn),完全能滿足機組安全運行的要求。表2為2008-05-07韶關(guān)發(fā)電廠汽輪機油微水含量報表,檢驗依據(jù):GB7600-87。

來源:《電力安全技術(shù)》 2010年第1期