李志 金曉東 蘇云 吳德銀

摘要：汽輪機(jī)潤(rùn)滑油長(zhǎng)期帶水運(yùn)行，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，甚至造成停機(jī)事故。針對(duì)汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，潤(rùn)滑油水分超標(biāo)的現(xiàn)象，分析了原因，并從運(yùn)行角度采取了針對(duì)性的措施。這說(shuō)明機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的參數(shù)并不一定適合機(jī)組所有的工況，只有不斷加強(qiáng)運(yùn)行分析并持續(xù)改進(jìn)，才能保證機(jī)組設(shè)備的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)潤(rùn)滑油運(yùn)行分析與處理

The Analyses And Treatments Of The Water Exceeding Criterion In Turbine Lube

（CNNP Nuclear Power Operations Management Co.,Ltd. Zhejiang Haiyan 314300）

Abstract: The severe results will arise if the water in turbine lube exceeds criterion. To analyse the causes of the water exceeding criterion during the turbine running-up, and to give the operation treatments. The conclusion is the parameters during the normal operation maybe not fit the other condition.

Key words: turbine；lube oil；operation；analyses and treatment

1.概述

中核核電運(yùn)行管理有限公司三廠采用加拿大CANDU6核電機(jī)組，其汽輪機(jī)是日立公司生產(chǎn)的TC4F-52型，單軸、三缸、四排汽、再熱凝汽式?jīng)_動(dòng)型汽輪機(jī)。汽輪機(jī)軸封采用迷宮式軸封，軸封蒸汽從兩級(jí)扇形塊之間的空腔注入，在靠近外側(cè)的空腔里蒸汽和空氣的混合物則被抽出。具體結(jié)構(gòu)如下圖1所示［1］。軸封系統(tǒng)主要有下設(shè)備：軸封蒸汽母管、軸封蒸汽母管安全閥、軸封蒸汽壓力控制閥、軸封加熱器、軸加風(fēng)機(jī)。汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)向汽輪-發(fā)電機(jī)組各軸承提供潤(rùn)滑及頂軸油，并向發(fā)電機(jī)提供密封用油以及向汽機(jī)保安系統(tǒng)供油。

圖1 汽輪機(jī)軸封示意圖

2.存在的問(wèn)題及原因分析

機(jī)組在小修啟動(dòng)過(guò)程中，化學(xué)取樣發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油中水分含量達(dá)到1345ppm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)運(yùn)行手冊(cè)要求的小于100ppm。其整個(gè)事件進(jìn)程如表1所示。

表1 潤(rùn)滑油水分超標(biāo)事件進(jìn)程

時(shí)間（將事件初始時(shí)間設(shè)為零點(diǎn)） 進(jìn)程

00:00 潤(rùn)滑油系統(tǒng)取樣化驗(yàn)結(jié)果：52.3ppm

03:00 軸封系統(tǒng)，軸加風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行

03:10 潤(rùn)滑油抽油煙風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行

09:28 化學(xué)發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油水分含量達(dá)到1345ppm

10:10 軸加風(fēng)機(jī)的進(jìn)口壓力調(diào)整到-4.4Kpa

12:10 運(yùn)行人員開(kāi)始調(diào)整軸封母管壓力

13:30 將軸封母管的壓力調(diào)整到22Kpa

17:00 進(jìn)行潤(rùn)滑油濾油工作

26:00 潤(rùn)滑油水分含量98ppm

汽輪機(jī)潤(rùn)滑油長(zhǎng)期帶水運(yùn)行會(huì)促使油質(zhì)乳化，破壞油膜，影響油的潤(rùn)滑性能，嚴(yán)重者會(huì)引起機(jī)組軸承磨損、燒毀［2］。另外，油中水分長(zhǎng)期與金屬部件接觸，金屬表面會(huì)產(chǎn)生不同程度的銹蝕，銹蝕產(chǎn)物可引起調(diào)速系統(tǒng)卡澀，甚至造成停機(jī)事故。因此，必須采取有效的措施，使汽輪機(jī)潤(rùn)滑油中水分控制在一個(gè)較低的水平。

3．潤(rùn)滑油水分超標(biāo)的原因分析

3.1軸封蒸汽供氣壓力和軸加風(fēng)機(jī)的入口壓力控制欠佳

汽輪機(jī)運(yùn)行中，軸封蒸汽壓力的高低，影響著軸封蒸汽量的大小。軸封蒸汽供氣壓力偏高，造成軸封蒸汽過(guò)量。若此時(shí)軸封回汽不暢［3］，如軸加風(fēng)機(jī)入口壓力偏高，則過(guò)量的軸封蒸汽不能完全通過(guò)軸封加熱器冷凝，而造成軸封蒸汽外泄。

本次機(jī)組小修后，軸封蒸汽投運(yùn)時(shí)，軸封蒸汽母管壓力保持在約26.6kPa（g）（正常為22~28kPa）。由于該壓力接近上限，導(dǎo)致軸封供氣量偏大。另外，軸加風(fēng)機(jī)入口壓力維持在-3.7kPa（正常為-2.5~-4kPa）左右，不足以將泄漏蒸汽收集，就造成軸封蒸汽外泄。

另外，從表1可以看出，在軸封系統(tǒng)投運(yùn)后不久，投運(yùn)了潤(rùn)滑油抽油煙風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的投運(yùn)使得軸承腔室呈微負(fù)壓。外泄的軸封蒸汽在軸承腔室負(fù)壓的作用下，進(jìn)入軸承腔室，并通過(guò)回油管冷凝成水進(jìn)入潤(rùn)滑油。

3.2軸封齒腔由于水封效應(yīng)，致使蒸汽通道被堵塞而外泄

軸封蒸汽投運(yùn)時(shí)所用蒸汽，是品質(zhì)較差的飽和蒸汽，濕度較大。在投運(yùn)時(shí)，由于蒸汽對(duì)軸封體金屬的加熱過(guò)程，部分軸封蒸汽凝結(jié)成水，并在在軸封齒腔聚集，造成封堵。軸封至軸加方向，由于軸加風(fēng)機(jī)入口的負(fù)壓引流，使該方向的軸封齒腔不會(huì)被積水封死。但是，軸封外側(cè)，因凝汽器抽真空真空泵的投入存在滯后，從而造成軸封外側(cè)齒腔迅速積水并封死蒸汽通道。這樣，所有的蒸汽將涌向軸加方向。另經(jīng)查詢，軸加風(fēng)機(jī)額定軸封蒸汽接收量為7噸/小時(shí)，但軸封蒸汽壓力在22-28kPa壓力下其總流量約為11~15噸/小時(shí)。因此，多余的蒸汽涌向軸封外側(cè)，并在軸承腔室負(fù)壓的作用下，進(jìn)入軸承腔室，并通過(guò)回油管冷凝成水進(jìn)入潤(rùn)滑油中。

4．采取的措施

4.1適當(dāng)調(diào)低軸封壓力，控制軸封蒸汽流量和外漏量

在軸封系統(tǒng)初始投運(yùn)時(shí)，控制軸封供氣壓力和軸加風(fēng)機(jī)入口壓力，以避免軸封蒸汽外漏可能造成的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油水分增加。將軸封母管壓力和軸加風(fēng)機(jī)入口壓力分別由正常運(yùn)行的22~28kPa和-2.5~-4kPa，改為控制在20kPa和-3.5~-4.5kPa。

4.2軸封蒸汽投入后，盡快啟動(dòng)凝汽器抽真空泵

在投運(yùn)軸封蒸汽過(guò)程中，安排人員連續(xù)監(jiān)視汽機(jī)軸承處軸封壓力表，當(dāng)壓力達(dá)到5kPa時(shí)，立即通知主控啟動(dòng)凝汽器抽真空泵，對(duì)凝汽器抽真空，以減少軸封外側(cè)齒腔積水。

4.3適時(shí)停運(yùn)潤(rùn)滑油排煙風(fēng)機(jī)

投運(yùn)軸封蒸汽過(guò)程中，安排人員持續(xù)監(jiān)視汽機(jī)軸封處是否大量冒汽。如果存在大量冒汽現(xiàn)象，則及時(shí)停運(yùn)潤(rùn)滑油排煙風(fēng)機(jī)，避免軸承腔室處微負(fù)壓對(duì)外漏蒸汽的引流。

5．結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油水分超標(biāo)的各項(xiàng)原因，在投運(yùn)軸封蒸汽的過(guò)程中采取了有針對(duì)性的措施，解決了機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的潤(rùn)滑油水分超標(biāo)問(wèn)題。這也說(shuō)明，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的參數(shù)并不一定適合機(jī)組所有的工況，只有不斷加強(qiáng)運(yùn)行分析并持續(xù)改進(jìn)，才能保證機(jī)組設(shè)備的安全運(yùn)行。

6.參考文獻(xiàn)

［1］鄒正宇主編.CANDU-6核電廠系統(tǒng)與運(yùn)行常規(guī)島系統(tǒng)[M].原子能出版社，2010,3

［2］張宗振.云浮電廠汽輪機(jī)潤(rùn)滑油水分超標(biāo)的分析與治理［J］.廣東電力，2011,24（9）:111-114

［3］梁韶平.汽輪機(jī)潤(rùn)滑油帶水現(xiàn)象的原因分析和處理［J］.電力安全技術(shù)，2010,12（1）：50-51

作者簡(jiǎn)介

李志（1978-），男，碩士研究生，工程師，從事核電機(jī)組運(yùn)行工作