鍋爐給水泵透平技術改造

魏曉勇

摘要：主要總結了對PT01501蒸汽透平進行技術改造取得的成效。PT01501透平是年產60萬噸甲醇裝置，高壓鍋爐給水泵及中壓鍋爐給水泵的原動機。PT01501蒸汽透平運行后，就一直存在軸承箱漏油及油溫過高現(xiàn)象。漏油現(xiàn)象對環(huán)境造成污染，泄漏的機油濺到設備保溫棉上，對消防方面也是個安全隱患；軸承箱油溫高給生產裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行帶來隱患；在經濟方面也造成一定損失；特別是在當前日益強調安全環(huán)保及管理精細化形勢下，不解決這二個問題會給公司形象帶來負面影響。

關鍵詞：蒸汽透平；技術改造；漏油；油溫；隱患；安全；管理精細化

中圖分類號：TB文獻標識碼：A文章編號：16723198（2015）04016603

1概述

PT01501透平是年產60萬噸甲醇裝置，高壓鍋爐給水泵及中壓鍋爐給水泵的原動機。PT01501蒸汽透平運行后，就一直存在軸承箱漏油及油溫過高現(xiàn)象。漏油現(xiàn)象對環(huán)境造成污染，泄漏的機油濺到設備保溫棉上，對消防方面也是個安全隱患；軸承箱油溫高給生產裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行帶來隱患；在經濟方面也造成一定損失；特別是在當前日越強調安全環(huán)保及管理精細化形勢下，不解決這二個問題會給公司形象帶來負面影響。本文闡述如何分析查找PT01501蒸汽透平漏油及油溫過高的原因和解決問題的過程。

2鍋爐給水泵透平漏油及油溫偏高分析處理

2.1透平漏油及油溫偏高情況簡介

鍋爐給水泵透平是美國Dresser-Rand公司制造，設備位號為PT01501，型號為RLHA28，透平的結構為水平剖分式；葉輪是單級、一級雙列式，脈動型透平，徑向軸承為薄壁瓦型；止推軸承采用滾珠軸承；油封為整體迷宮式，潤滑方式為油泵強制供油。美國Dresser-Rand公司在設計型號為RLHA28透平時的理念，就是節(jié)能降耗、結構簡單。因此，做為原動機它的動力是中壓蒸汽，同時驅動高壓鍋爐給水泵和中壓鍋爐給水泵。一旦PT01501透平因故障等因素停車，就要起用電機驅動的備用高壓、中壓給水泵，每天將耗費人民幣20000元的電費。如果出現(xiàn)晃電，則會引起設備跳車，整個裝置則因高鍋爐給水泵中斷給高壓汽包供水，而被迫跳車。

PT01501透平自安裝投入運行后，就發(fā)現(xiàn)潤滑油溫度存在過高現(xiàn)象，潤滑油出口溫度達77°C，進油溫度為43°C。用測溫槍測量軸承箱下座高達145°C，上蓋高達116°C。由于其他工藝指標主要參數(shù)都符合技術要求。而且出口油溫沒有超過82°C，因此讓PT01501繼續(xù)運行。但透平投入運行一段時間后，軸承箱上蓋及周圍管道等其他物體表面粘附了油漬。尤其1米范圍內的物體更加明顯，在軸承箱上蓋有薄薄的潤滑油層（見圖片1）。

圖1軸承箱示意圖兩端軸承箱的透平側有明顯發(fā)黑的物質（見圖1），特別是下方有黑色碳化堆積物（見圖2）。

圖2軸承箱下方示意圖可以斷定，發(fā)黑物質及黑色堆積物都是因軸承箱溫度高致使泄漏的潤滑油燒焦而成的。

2.2潤滑油泄漏原因分析及解決方案

PT01501透平潤滑油泄漏有以下原因：（1）油氣排放不良；（2）供油過量或排放不暢通；（3）密封環(huán)損壞或老化；（4）油密封間隙過大。通過設備運行狀況和現(xiàn)場分析：每個軸承箱上有兩個油氣排放煙囪，不存在油氣排放不良狀況；潤滑油是油泵強制供油潤滑和冷卻，軸承箱液位計顯示油液位沒超過油封的最低位置，而且軸承箱內設有液位最高回流管；密封環(huán)中沒有O形圈及橡膠制品，不存在老化問題；密封環(huán)為圓環(huán)整體型迷宮密封，如果出現(xiàn)損壞，運行過程中，應該會出現(xiàn)異常響聲或潤滑油太量泄漏。基本上比較認可漏油是密封環(huán)間隙過大引起，首先，油在軸承箱內飛濺到軸和密封環(huán)上，沿著軸和密封環(huán)或軸承箱和密封環(huán)間隙竄出來，造成溫度高的軸承箱透平側，出現(xiàn)較多黑色粘附物，下方出現(xiàn)黑色堆積物。那么為什么會出現(xiàn)軸承箱周圍的物體也有油漬粘附呢？這主要是油氣造成，一方面，進入軸承箱的油受熱產生油氣并膨脹，從排氣煙囪飄到大氣中和其他物體接觸即粘附在上面；另一方面，從密封環(huán)的間隙過大處泄漏的油受到轉子的旋轉離心力作用飛濺其他物體上，部分油被加熱產生了一部分油氣，這就好象是廚房的墻壁和抽油煙機等經常有油污的道理一樣。針對查找的問題，制訂了解決透平漏油處理方案，如圖3所示。

圖3漏油處理方案更換密封環(huán)主要在檢修是根據(jù)實際情況，如果間隙過大就更換調整；增設密封氣的目的，通過輸送一定壓力的氣體在迷宮密封槽內，被和軸一起旋轉的密封環(huán)帶動下，形成一道密封氣將大氣和軸承腔隔離，阻止?jié)櫥秃陀蜌鈴拿詫m密封處泄漏，同時冷卻軸承箱內的潤滑油及油氣，避免潤滑油受熱過渡而產生油氣飄出。在軸承底座迷宮密封處增加二個￠5mm的回油孔，可以讓少量濺到迷宮密封槽內的潤滑油，暢通及時的回流到軸承箱內。

2.3透平軸承箱和油溫過高原因分析及解決方案

軸承箱及潤滑油溫度過高，從設備運行工藝數(shù)據(jù)分析，有以下可能性：（1）供油溫度過高；（2）油量不足或油不潔凈；（3）潤滑油變質；（4）設備超負荷運行；（5）轉速過高及振動超高。工藝方面對該設備潤滑油經過嚴格三級過濾的，進口溫度只有44°C，從油液位計看油量是滿足要求的，而且油質分析也沒問題。設備振值也符合技術要求，運行中也沒有雜音或異常響聲。對于軸承間隙過小，軸承箱的溫度達145°C，而出口油溫才76°C不合常理，早可能出現(xiàn)抱軸了。我們認為問題就在設備結構上，軸承箱與透平缸體距離太近太約16mm，特別是軸承箱下座是透平下氣缸體連接的。而透平介質為近340°C的中壓蒸汽。因此透平汽缸及轉子的熱量直接輻射和傳遞給軸承箱和潤滑油，而且軸承箱沒有冷卻水冷卻。造成軸承箱及潤滑油溫度過高。

針對查找的問題，制訂了軸承箱及油溫過高處理方案：見圖4。

圖4油溫過高處理方案（1）軸承箱上靠近透平側安裝隔熱板；

（2）在軸承箱密封環(huán)處增設密封氣、冷卻氣（和透平漏油處理方案同一條）；

（3）利用軸承箱水夾套，配循環(huán)冷卻水管，對軸承箱進行冷卻降溫。

安裝隔熱板這本身不算創(chuàng)新，因為在很多大機組都采用，原理是在高溫物體（透平缸體）與低溫物體（軸承箱）之間裝3或4mm厚的薄鋼板，阻止透平缸體的熱量直接輻射傳熱給軸承箱。在為解決潤滑油泄漏而設的密封氣裝置，同時也起到冷卻軸承箱和潤滑油的作用。配循環(huán)冷卻水管，按透平廠家設計，這類型強制潤滑的設備是不需要冷卻水冷卻的，但廠家設計是屬于通用設計，零配件是可以互換的，所以軸承箱是有水夾套的，我們決定給軸承箱配置循環(huán)冷卻水管，讓水夾套功能發(fā)揮作用。

2.4技改方案實施

以前由于供氣管線損壞，裝置被迫停車50多天，公司決定進行鍋爐給水泵透平大修，及實施漏油和潤滑油溫過高制訂的技改方案。

解體檢查沒有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，在對迷宮密封環(huán)檢查測量發(fā)現(xiàn)，密封環(huán)與軸配合的間隙為0.25mm，密封環(huán)的材質為不銹鋼，是用內六角螺釘鎖在軸上，和軸一起旋轉相互之間不產生位移，屬于靜密封。所以既使是過盈配合也沒有關系，但考慮到檢修方便，決定將密封環(huán)與軸配合間隙調整為0.02mm。0.02mm的間隙足夠使?jié)櫥偷谋砻鎻埩π纬擅芊?，阻止油泄漏。技改方案的配密封氣管及加設二個￠5的回油孔，注入密封氣有二個作用，一是起密封油的作用；二是帶走軸承箱的熱氣降低軸承箱的油溫。

對于技改方案中加設隔熱板，考慮到軸承箱下座與透平下缸體是連接的，而且軸承箱與透平缸體距離太近，隔熱板安裝不方便，因為軸承底座最高溫度達145°C，而軸承箱上蓋最高溫度為95°C，軸承箱的熱量主要是下缸體和轉子的熱傳遞。決定不采用安裝隔熱板。軸承箱循環(huán)冷卻水按技改方案進行配管。

3技改后的效果評價

這次檢修對鍋爐給水泵透平進行四項的技術改造，由于分析問題準確，采取技術改造方案合理。解決設備運行1年多的漏油和溫高，消除了現(xiàn)場帶來環(huán)保問題及安全隱患，確保設備穩(wěn)定、長周期的運行。

圖5檢修前后現(xiàn)場圖對照表1檢修前后潤滑油溫對照表（表溫）

止推側軸承箱出口油溫非止推側軸承箱出口油溫檢修前76°C65°C檢修后66°C58°C4今后的打算、建議

要想成為一個合格工程師，就要全方位的發(fā)展自己，不但要有職業(yè)道德和愛崗敬業(yè)精神，而且要認真牢固掌握好各項技能，同時也要不斷總結開拓創(chuàng)新。今后應作好以下幾點：

第一，和公司價值觀要一致，認同公司的企業(yè)文化。這樣的員工才會以公司利益為重，全力發(fā)揮自己潛能；

第二，結合生產裝置和自身的特點，學習和提高自己的不足之處，從而更好的為裝置保駕護航；

第三，全方位的發(fā)展自己，包括專業(yè)知識，專業(yè)技能，管理能力，綜合素質等等，才能更好更快高效的完成工作；

第四，根據(jù)生產特點，配合公司作好對員工的技能培訓工作，使公司的員工結構和能力合理化；

第五，隨著設備老化和成本運營，配合公司作好設備國產化和設備更新改造工作。

結合筆者這些年來的工作經歷，建議公司繼續(xù)把培訓與學習，作為員工的福利抓。這不單是員工個人能力、綜合素質的需要，也是公司做強、做大的需要。