伍健偉,高繼錄,張 航
(1.神華國華綏中發(fā)電有限責任公司,遼寧 葫蘆島 125222;
2.遼寧省電力有限公司電力科學研究院,遼寧 沈陽 110006;3.中國石油撫順石化公司熱電廠,遼寧 撫順 113004)
汽輪機潤滑油系統(tǒng)主要作用是潤滑汽輪機軸承以減少摩擦損失,并通過潤滑油的流動帶走摩擦產生的熱量和轉子傳出的熱量,同時向密封油系統(tǒng)提供潤滑油以保證密封瓦供油正常。潤滑油系統(tǒng)油質的好壞直接影響汽輪機的正常運行[1-3]。汽輪機潤滑油水分含量偏高,容易造成油質乳化、抗泡沫性能變差、生成有機酸等,從而產生油乳化物及油泥,影響潤滑油的通流能力、冷卻效果,嚴重時會破壞軸系形成的油膜,引起動靜部位摩擦、局部過熱及機組異常振動等,還將間接導致發(fā)電機氫氣濕度高,嚴重威脅發(fā)電機組安全運行[4-6]。綏電B廠4號機組汽輪機潤滑油水分含量在160 mg/L左右,嚴重超標,為保證機組安全、穩(wěn)定運行,需嚴格控制潤滑油系統(tǒng)水分。
潤滑油中的水分在油箱中容易蒸發(fā)形成水蒸氣,通過排煙風機排至大氣。3號、4號機組主機潤滑油系統(tǒng)相關參數見表1??梢娖錆櫥屠溆推饔蜏鼐?5℃以上,相差約2℃,滿足了潤滑油中水分轉變成水蒸氣的條件。且排煙風機入口壓力相差較大 (3號機組壓力正常,4號機組偏小),造成水蒸氣不能順暢排至大氣中、潤滑油中水分含量增加。
3號、4號機組潤滑油排煙風機電流也有差別,原因較多,如排煙風機入口壓力不同、風機本身性能不同、電流采集偏差或相同工況下排煙風機通流介質中水分含量較大時其電流偏高等。4號機組相對于3號機組潤滑油水分含量偏高,導致排煙風機電流也偏高。
表1 3號、4號機組主機潤滑油系統(tǒng)相關參數
機組安裝過程中,為防止軸封與轉子摩擦造成機組振動、轉子彎曲,機組軸封徑向間隙一般采用間隙標準的上限,此時需要較高的軸封供汽壓力來提高機組真空度,導致機組軸封漏汽量偏大、蒸汽進入軸承室、油中帶水。
4號機組由于尚未到機組大修期,軸封間隙采用適當降低軸封供汽壓力的方法進行調整。在保證機組真空穩(wěn)定的情況下,逐漸將機組軸封供汽壓力由30 kPa下調至24 kPa,潤滑油油質化驗結果顯示油中水分有所降低,但仍未達到理想效果。為維持機組正常運行中的真空度,不再下調軸封供汽壓力,維持24 kPa的壓力定值。
a. 潤滑油箱上部微負壓不佳,潤滑油中水分不能正常析出。
潤滑油箱頂部蓋板封閉不嚴、主機潤滑油箱溢流管道逆止門不嚴、排煙風機入口手動門開度小、通流介質水分含量大等都會引起潤滑油箱上部微負壓不佳、油中水分不易蒸發(fā)。微負壓過低時,會造成回油不暢、軸瓦甩油。
檢查4號機組潤滑油箱密封性,將密封效果差的部位用密封膠密封,保證潤滑油箱的頂部蓋板封閉嚴密,同時對潤滑油箱溢流管道逆止門進行檢查,確認其嚴密性。在4號機組潤滑油箱排煙風機出口管道處增加排水管道并設置成U型,進行風機本體排水,防止積水。
b. 潤滑油箱排煙風機出力過大。
潤滑油箱排煙風機出力過大,易造成潤滑油回油流量和流速增大,潤滑油回油中攜帶的水分也相應增加,導致油中水分含量大。3號、4號機組潤滑油系統(tǒng)均采用套裝母管的管道設計,導致潤滑油箱頂部及各瓦回油管道都為微負壓空間,當微負壓的真空值偏高時,各瓦的回油管道負壓增大,反而利于將軸封蒸汽抽入軸瓦,致使油中進水[7-8]。
在潤滑油排煙風機出力調整過程中,出力過大、過小均不可取。保持排煙風機入口手動門適當的開度可維持正常、穩(wěn)定的潤滑油箱內部負壓,便于油中水分的蒸發(fā)。
主機軸封系統(tǒng)軸加風機出力不足,造成軸封回汽不暢、軸封蒸汽順軸串入軸瓦、潤滑油水分含量偏高。
增加運行軸加風機入口手動門開度,確定其旁路手動門為關閉狀態(tài),確認備用軸加風機出口逆止門嚴密性,維持正常出力,必要時2臺軸加風機同時運行。且運行時,定期進行排水,防止軸加風機本體積水導致通流不暢。
3號、4號機組均采用板式冷油器對潤滑油進行冷卻,冷熱流體分別在每塊板片兩側的流道中流動,通過板片進行熱交換,在加強對流換熱的同時有效防止冷熱流體滲漏。
由于3號、4號機組潤滑油冷油器油側壓力約為0.3 MPa,而冷卻水側壓力為0.7 MPa,水側壓力略高于油側壓力,不能排除潤滑油冷油器泄漏的可能,通過切換備用潤滑油冷油器進行驗證,確認冷卻器不存在泄漏問題。
3號、4號機組汽輪機潤滑油系統(tǒng)凈化裝置均采用頗爾過濾脫水系統(tǒng),主要通過聚結濾芯和真空作用將潤滑油中水分排出,除水效果比較明顯。
4號機組汽輪機潤滑油系統(tǒng)凈化裝置長期運行,潤滑油中水分指標沒有明顯好轉,原因可能是油中進水,或凈化裝置聚結罐內的聚結濾芯和分離濾芯失效,造成潤滑油中水分長期偏高。通過更換濾芯提高凈化裝置凈化效果,保證潤滑油濾油凈化裝置正常運行。
導致潤滑油水分含量高的原因很多,水分含量的調整是一個緩慢的過程,需長期觀察,并逐項進行排查和試驗。通過對汽輪機潤滑油水分超標原因進行分析和采取防范措施,經過長時間觀察和化驗,證明調整效果較好,4號機組汽輪機潤滑油水分含量得到有效控制,可維持汽輪機潤滑油水分含量≤100 mg/L。
[1] 魏守有,劉曉晨.汽輪機潤滑油油質對運行的影響及改進措施[J].科技情報開發(fā)與經濟,2008,18(2):226-227.
[2] 于勝利.汽輪機潤滑油油質不合格的原因及分析措施[J].內蒙古石油化工,2011,21(6):23-24.
[3] 趙銀霞.汽輪機油破乳化性能異常分析和處理 [J].科技創(chuàng)新導報,2011,8(31):75.
[4] 賴寶文.影響汽輪機潤滑油品質劣化的原因分析 [J].電力建設,2009,52(6):134-135.
[5] 張宗振.云浮電廠汽輪機潤滑油水分超標的分析與治理[J].廣東電力,2011,24(9):111-114.
[6] 劉 濤.8號機組汽輪機潤滑油中水分超標的原因分析及處理 [J].天津電力技術,2008,29(3):28-30.
[7] 陳永輝,關 蕊.350 MW汽輪機潤滑壓壓低的分析處理[J].東北電力技術,2009,30(6):48-49.
[8] 高 放.能港01號機組潤滑油壓、真空保護系統(tǒng)的改進[J].東北電力技術,2005,26(9):37-38.