王海波，徐旭

(鄭東新區(qū)熱電廠，河南 鄭州 451464)

1 汽輪機(jī)組概況

鄭東新區(qū)熱電廠2臺(tái)200 MW汽輪機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的 C200/140－12.75/0.245/535/535－1型單軸、三缸雙排汽、超高壓、中間再熱、抽汽、凝汽式供熱汽輪機(jī)。新蒸汽通過布置在機(jī)組兩側(cè)的高壓主汽調(diào)節(jié)閥，經(jīng)過高壓主汽管、進(jìn)汽管，進(jìn)入高壓缸做功。高壓缸為反流，與中壓缸對(duì)頭布置。高壓缸排汽經(jīng)過再熱后通過布置在機(jī)組兩側(cè)的中壓主汽閥、中壓主汽管和布置在中壓缸上的4個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入中壓缸。中壓排汽經(jīng)2根聯(lián)通管進(jìn)入低壓缸。

汽輪發(fā)電機(jī)組共有7個(gè)支持軸承，其中汽輪機(jī)5個(gè)，發(fā)電機(jī)2個(gè)。#1軸承和主油泵以及液壓保安部套裝在高壓缸前軸承箱內(nèi)，#2軸承裝在中間軸承箱內(nèi)，#3軸承裝在中壓缸后軸承箱內(nèi)，#4軸承裝在低壓缸前軸承箱內(nèi)，#5軸承裝在低壓缸后端軸承箱內(nèi)。各軸承采用迷宮式油擋。

汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)采用自密封系統(tǒng)(SSR)，高、中壓軸端汽封采用橢圓梳齒汽封，低壓軸端汽封采用斜平齒汽封。在機(jī)組低負(fù)荷階段時(shí)，由輔助汽源對(duì)軸封供汽，70%額定負(fù)荷以上時(shí)，由高、中壓軸端漏入供汽母管的蒸汽供低壓軸封所需的供汽量，即實(shí)現(xiàn)自密封。

2 潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

鄭東新區(qū)熱電廠汽輪機(jī)潤滑油的質(zhì)量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 鄭東新區(qū)熱電廠汽輪機(jī)潤滑油設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

鄭東新區(qū)熱電廠2臺(tái)機(jī)組自投運(yùn)以來，主機(jī)潤滑油一直不合格，主要存在油質(zhì)不透明、含水量超標(biāo)等問題，最嚴(yán)重時(shí)油中 水的質(zhì)量 濃 度達(dá)到800 mg/L以上，油中含水明顯。汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞與汽輪機(jī)能否正常運(yùn)行關(guān)系密切，油中含水量大，油容易發(fā)生乳化造成油質(zhì)變壞，使?jié)櫥偷男阅芎陀湍ちΠl(fā)生變化，造成各潤滑部分不能很好潤滑，導(dǎo)致軸瓦烏金熔化損壞，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件腐蝕生銹而卡澀，調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置失靈。通過一段時(shí)間的觀察和分析，得出的結(jié)論是:由于機(jī)組安裝時(shí)，安裝單位可能把機(jī)組軸封間隙調(diào)得過大，或油擋位置安裝不合適，造成軸封漏氣量過大，引起油中含水量大。在2009年2臺(tái)機(jī)組大修時(shí)，將軸封間隙重新進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)油擋間隙也進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，但在大修后重新啟動(dòng)時(shí)，油中含水量仍然超標(biāo)。

3 汽輪機(jī)軸承箱油擋改造

3.1 氣密封油擋技術(shù)

鄭東新區(qū)熱電廠通過對(duì)兄弟電廠的考察調(diào)研，了解到廣州智偉電力科技開發(fā)公司開發(fā)的氣密封油擋技術(shù)改造方案，在廣東、廣西、湖南、河南等二十幾個(gè)電廠的汽輪機(jī)組軸承箱實(shí)施后，效果十分明顯。該技術(shù)是在原有迷宮式油擋基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使外界的水蒸氣或雜質(zhì)不能進(jìn)入軸承箱體內(nèi)，從而達(dá)到不漏油、油中不含水、油中不含顆粒的效果。該公司的氣密封油擋與原油擋尺寸基本相同，無需對(duì)汽輪機(jī)油擋主體做改動(dòng)，氣密封油擋齒間間隙不與軸頸接觸，不會(huì)對(duì)軸頸產(chǎn)生磨損及產(chǎn)生軸振。

氣密封油擋有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn):

(1)氣密封油擋由內(nèi)、外環(huán)組成，外環(huán)與油擋洼窩處相差過大時(shí)可進(jìn)行調(diào)整，內(nèi)環(huán)也可微調(diào)，最終達(dá)到理想值。

(2)氣密封油擋設(shè)計(jì)成非接觸式，不會(huì)傷害大軸，不會(huì)造成軸振動(dòng)。

(3)汽輪機(jī)組經(jīng)幾次大修后，軸承座油擋洼窩中心發(fā)生位移，氣密封油擋設(shè)計(jì)有調(diào)整螺絲，以確保內(nèi)環(huán)與大軸的同心度。在多個(gè)大修期過后，如果發(fā)現(xiàn)銅齒磨損而需要更換，只需要更換內(nèi)油擋，無需更換整個(gè)油擋，大大節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。

油擋改造前、后對(duì)比圖如圖1所示。

圖1 油擋改造前、后對(duì)比圖

3.2 氣密封油擋改造方案

2010年8月，鄭東新區(qū)熱電廠利用#1，#2機(jī)組小修的機(jī)會(huì)對(duì)2臺(tái)機(jī)組的高、中軸承箱油擋進(jìn)行了改造，共8套。改造方案如圖2所示、改造后的效果如圖3所示。

改造后氣密封油擋運(yùn)行操作主要事項(xiàng)如下:

(1)投主機(jī)潤滑油系統(tǒng)前應(yīng)打開氣密封油擋壓縮空氣氣源，檢查各油擋氣管無異常漏氣現(xiàn)象。

(2)調(diào)整各油擋進(jìn)氣壓力為0.1 MPa，啟動(dòng)主油箱排煙風(fēng)機(jī)，保證各軸承箱的負(fù)壓值達(dá)到3 kPa以上。滿足以上條件后，啟動(dòng)潤滑油系統(tǒng)，投入盤車。

(3)如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)軸封漏氣量較大，可適當(dāng)調(diào)整此處油擋的調(diào)節(jié)閥，將進(jìn)氣壓力調(diào)為0.2 MPa，增加進(jìn)氣流量，確保該油擋的密封效果。

(4)運(yùn)行一段時(shí)間后，如果發(fā)現(xiàn)油擋的進(jìn)氣壓力有所降低，應(yīng)觀察過濾器的濾芯是否變黑，若發(fā)現(xiàn)變黑，需要用清水清洗濾芯，再用壓縮空氣吹干。

改造后，潤滑油中含水量大大降低，最大時(shí)也沒有超過30 mg/L，油質(zhì)透明，改造效果十分明顯。鄭東新區(qū)熱電廠2臺(tái)機(jī)組潤滑油的過濾主要靠2臺(tái)7000 L/h的油凈化裝置，油凈化裝置每天24h運(yùn)行。每年大約需要更換6套精濾芯，費(fèi)用為8萬元;2套油水分離筒，費(fèi)用6萬元;2套聚結(jié)脫水濾芯，費(fèi)用2萬元;2套專用油過濾袋，費(fèi)用1萬元，總計(jì)每年花費(fèi)17萬元。每年消耗的電費(fèi)為2×3×24×365×0.39=20498.4(元)。每臺(tái)機(jī)組4 個(gè)放油口，2 臺(tái)機(jī)組1年要放3～4 t油，約4萬元，還不包括工人維護(hù)費(fèi)，2臺(tái)濾油機(jī)每年的維護(hù)成本約23萬元。而2臺(tái)機(jī)組共改造8套氣密封油擋，每套5萬元，共花費(fèi)40萬元，2年即可收回改造成本，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

4 結(jié)束語

氣密封油擋最短使用周期為1～2個(gè)大修周期，能延長潤滑油使用期3～5倍。使用氣密性油擋后，可減少甚至停用油凈化裝置，減少了機(jī)組潤滑油系統(tǒng)的維護(hù)量，降低了系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用及維護(hù)人員的工作量。長期運(yùn)行后不會(huì)造成軸頸磨損，減少了軸頸修補(bǔ)費(fèi)用。鄭東新區(qū)熱電廠在對(duì)機(jī)組軸承箱進(jìn)行氣密封油擋改造后，基本消除了油擋漏油可能導(dǎo)致的潤滑油著火事故，也杜絕了油中嚴(yán)重含水對(duì)軸瓦和潤滑油系統(tǒng)產(chǎn)生的危害，使機(jī)組安全性、可靠性大大提高，降低了生產(chǎn)維護(hù)成本，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

［1］孫奉仲.大型汽輪機(jī)運(yùn)行［M］.北京:中國電力出版社，2005.

［2］DL/T 608—1996，200 MW 級(jí)汽輪機(jī)運(yùn)行導(dǎo)則［S］.