淺談沙角A電廠汽輪機(jī)潤(rùn)滑油帶水的原因及處理

何建鋒

（沙角A電廠，廣東 東莞523908）

1 汽輪機(jī)油系統(tǒng)概況

沙角A電廠#4、#5機(jī)組是上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N300－16．7／538／538型汽輪機(jī)，亞臨界、中間再熱、單軸雙缸、兩排汽、高中壓合缸、凝汽式，給水泵汽輪機(jī)排汽到主機(jī)冷凝器。

潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要由主油泵、交流潤(rùn)滑油泵、直流潤(rùn)滑油泵、潤(rùn)滑油冷卻器、注油器、主油箱、凈油裝置、排油煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備構(gòu)成，潤(rùn)滑油采用N32防銹汽輪機(jī)油。一般潤(rùn)滑油具有黏度（動(dòng)力黏度和運(yùn)動(dòng)黏度）、抗氧化安定性、抗乳化性能、抗泡沫性能、防銹性、酸值、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)等性能指標(biāo)。潤(rùn)滑油的主要作用是在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸和軸承之間形成油膜，避免軸和軸承直接接觸，起到潤(rùn)滑、減振作用，并且進(jìn)一步冷卻、沖洗軸承。

2 潤(rùn)滑油帶水的危害

在機(jī)組運(yùn)行中，由于設(shè)備缺陷或調(diào)節(jié)不當(dāng)，汽、水漏入油系統(tǒng)中，油本身含水的情況下，可能形成水乳化液，造成許多危害。乳狀液在軸承潤(rùn)滑油系統(tǒng)中可能析出水分，破壞正常油膜，使?jié)櫥瓦_(dá)不到潤(rùn)滑效果，增大部件摩擦，引起局部過(guò)熱、部件磨損、振動(dòng)及銹蝕等。若油乳化現(xiàn)象嚴(yán)重，則會(huì)沉積在管路中，輕則引起流通不暢，妨礙潤(rùn)滑和調(diào)速作用，重則引起重大事故。同時(shí)，乳狀液會(huì)銹蝕金屬，對(duì)汽輪機(jī)造成危害。本廠規(guī)定潤(rùn)滑油帶水的控制指標(biāo)為100mg／L，超過(guò)指標(biāo)可能引起潤(rùn)滑油油質(zhì)逐漸惡化。

汽輪機(jī)循環(huán)時(shí)會(huì)夾帶空氣，油能與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶或不可溶氧化物?？扇苄匝趸飳?duì)油沒(méi)有明顯的影響，但進(jìn)一步氧化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不可溶氧化物，繼續(xù)深度氧化將在聯(lián)軸器、過(guò)濾器、冷油器、軸承通道、主油箱內(nèi)形成油泥和膠質(zhì)，油泥和膠質(zhì)堆積會(huì)影響軸承傳熱性，限制其進(jìn)行熱傳導(dǎo)。氧化過(guò)程也會(huì)促使復(fù)雜的有機(jī)酸形成，當(dāng)有水分存在時(shí)，有機(jī)酸將加速腐蝕軸承和其他重要部件。

3 潤(rùn)滑油帶水的原因

（1）冷卻水采用內(nèi)循環(huán)工業(yè)水，正常運(yùn)行時(shí)，要求潤(rùn)滑油冷油器中潤(rùn)滑油壓大于冷卻水壓，但由于不同工況下工業(yè)水壓力有一定波動(dòng)，冷卻水壓大于潤(rùn)滑油壓的情況可能存在，一旦發(fā)生冷油器泄漏，冷卻水將泄漏到油側(cè)，造成潤(rùn)滑油帶水。

（2）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，軸封系統(tǒng)疏水不充分，造成汽封片損害，汽封間隙增大，軸封漏汽至潤(rùn)滑油，造成潤(rùn)滑油帶水。

（3）軸封壓力調(diào)整過(guò)高，軸封汽污染潤(rùn)滑油，引起潤(rùn)滑油帶水。

（4）主油箱維持負(fù)壓，由于主油箱并非完全密封，潮濕空氣從外界進(jìn)入主油箱，造成油中帶水。

（5）機(jī)組升速或者惰走過(guò)臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)大、長(zhǎng)期運(yùn)行、工況變化、機(jī)組缺陷等原因造成汽封片損耗，汽封間隙增大，漏汽增大，或由于高、中壓缸結(jié)合面變形導(dǎo)致的漏汽增大，都會(huì)污染潤(rùn)滑油。

4 處理及防范措施

4．1 設(shè)備改造

（1）主油箱上設(shè)置2臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)聯(lián)鎖備用，維持主油箱壓力在－760Pa，排出潤(rùn)滑油系統(tǒng)中分離出的空氣及其他氣體，以減少水蒸氣的凝結(jié)，從而減少油中的水分。

（2）油凈化裝置裝設(shè)一臺(tái)ZJS－6000－T型超級(jí)真空凈油機(jī)，由主油箱下部來(lái)的油通過(guò)輸入油泵以噴淋狀打入真空油箱，真空泵將真空油箱中的氣體抽出，在真空油箱內(nèi)建立起小于1．5kPa的真空，具有一定油溫的油在真空狀態(tài)下其中的水分汽化，這些水汽和油中析出的其他氣體一起被真空泵抽走，達(dá)到分離油中水分的目的。經(jīng)過(guò)凈化后的油由輸出油泵打回至主油箱。

（3）軸承箱油檔改造為空氣式油檔。空氣式油檔是利用在油檔齒間隙內(nèi)面通入一定壓力的空氣，使其形成一圈空氣環(huán)，壓力高于外側(cè)的軸封漏汽，內(nèi)側(cè)高于軸承箱內(nèi)鼓風(fēng)的油煙壓力，避免軸封蒸汽與潤(rùn)滑油直接接觸，降低了軸封蒸汽對(duì)潤(rùn)滑油的污染，具體如圖1所示。

圖1 空氣式油檔

4．2 設(shè)備運(yùn)行

（1）密切監(jiān)視潤(rùn)滑油含水量，如果指標(biāo)超過(guò)100mg／L，或者潤(rùn)滑油系統(tǒng)檢修后，都應(yīng)投入外接離心式濾油器濾油。

（2）加強(qiáng)冷卻水水質(zhì)監(jiān)視、壓力調(diào)整。潤(rùn)滑油冷油器采用表面式冷油器，冷卻水采用閉式循環(huán)工業(yè)水，閉式工業(yè)水在管內(nèi)流動(dòng)，潤(rùn)滑油在管外流動(dòng)，運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視閉式工業(yè)水水質(zhì)，避免閉式工業(yè)水受廠外工業(yè)水或循環(huán)水（海水）污染帶鹽腐蝕冷油器銅管引起泄漏。另外，運(yùn)行中，根據(jù)不同工況，調(diào)整工業(yè)水壓力，保證冷油器內(nèi)油壓略高于閉式工業(yè)水壓力，這樣既減小了油水的壓差，又確保即使發(fā)生泄漏，也只能是油側(cè)泄漏到水側(cè)，從而保證油質(zhì)不受污染。

（3）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，嚴(yán)格按照汽輪機(jī)運(yùn)規(guī)規(guī)定步驟送軸封蒸汽（圖2）：

1）先把軸封系統(tǒng)所有疏水閥全開(kāi)，盡量排盡積水；

2）輔助蒸汽送至輔助蒸汽供軸封蒸汽電動(dòng)門(mén)前，輔助蒸汽至軸封蒸汽母管疏水暖管；

3）輔助蒸汽至軸封蒸汽母管疏水充分后，才向軸封系統(tǒng)送汽疏水暖管。這樣就避免了軸封蒸汽帶水損害汽封片。最后，送軸封蒸汽前，先啟動(dòng)軸抽風(fēng)機(jī)，使軸封加熱器建立負(fù)壓狀態(tài)，保證軸封回汽順暢。

圖2 送軸封蒸汽

（4）加強(qiáng)軸封蒸汽壓力調(diào)整。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，由于投入AGC運(yùn)行，工況變動(dòng)頻繁，軸封壓力隨之波動(dòng)頻繁。而且機(jī)組軸封蒸汽在機(jī)組70%以上負(fù)荷時(shí)由高、中壓缸汽封漏汽供汽，機(jī)組70%以下負(fù)荷時(shí)由高、中壓缸汽封漏汽與輔助蒸汽并供，汽源切換也會(huì)引起軸封壓力波動(dòng)大。要求運(yùn)行時(shí)密切監(jiān)視，保證軸封母管壓力在規(guī)定范圍低值運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著油凈化技術(shù)的不斷進(jìn)步及空氣式油檔的推廣，本廠經(jīng)過(guò)設(shè)備改造，加上多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，基本上已經(jīng)解決潤(rùn)滑油嚴(yán)重帶水的難題，從而保證了機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

［1］沙角A電廠300MW機(jī)組運(yùn)行規(guī)程

［2］沙角A電廠300MW機(jī)組檢修規(guī)程