汽動給水泵組潤滑油中進(jìn)水治理

文亞希

(湖南華電長沙發(fā)電有限公司，湖南長沙410203)

汽動給水泵組潤滑油中進(jìn)水治理

文亞希

(湖南華電長沙發(fā)電有限公司，湖南長沙410203)

某電廠600MW汽輪發(fā)電機(jī)組配套汽動給水泵組潤滑油中長期進(jìn)水，嚴(yán)重影響設(shè)備安全運(yùn)行。通過對小汽輪機(jī)軸封、油擋及汽泵機(jī)械密封、油擋進(jìn)行調(diào)整改造，優(yōu)化運(yùn)行方式，解決了給水泵汽輪機(jī)組潤滑油中進(jìn)水的問題。

汽動給水泵；油中進(jìn)水；軸封漏汽；汽泵密封水

1 設(shè)備進(jìn)水狀況

某廠2臺東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N600－24.2/ 566/566型600MW超臨界中間再熱汽輪機(jī)，單臺機(jī)配置2臺50%B－MCR汽動給水泵(以下簡稱汽泵)，給水泵汽輪機(jī)(以下簡稱小機(jī))為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的G10.4－1.12型單軸單缸汽輪機(jī)，給水泵為Sulzer生產(chǎn)的HPT300－340－27/6S型具有整抽式芯苞設(shè)計的多級離心泵，汽動給水泵組(汽泵及小機(jī))都采用滑動式軸承，潤滑油通過同一臺油泵從油箱中抽油供給。在運(yùn)行中，汽動給水泵組潤滑油長期存在油中進(jìn)水情況，最嚴(yán)重時微水含量達(dá)到7 000 mg/l，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)要求的100 mg/l，油質(zhì)變差影響潤滑效果，造成燒瓦，給機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了極大的隱患和影響〔1－2〕。

2 原因分析

2.1 油箱排煙風(fēng)機(jī)出口管道返水

為使?jié)櫥突赜晚槙?，在油箱頂部安裝排煙風(fēng)機(jī)對潤滑油回油系統(tǒng)抽空氣來保證回油系統(tǒng)處于微負(fù)壓狀態(tài)，排煙風(fēng)機(jī)出口管道從油箱頂部直達(dá)汽機(jī)房頂部，出口在室外。對排煙管道進(jìn)行檢查，管道完整無破損，油煙通過彎頭水平排出，雨水難以飄入。因此，可以排除雨水沿油箱排煙風(fēng)管進(jìn)入油箱中。

2.2 潤滑油冷卻器冷卻水進(jìn)入潤滑油中

汽動給水泵組潤滑油系統(tǒng)有2臺冷油器(一用一備)，通過切換閥進(jìn)行切換，油側(cè)為交流油泵出口來油，壓力為0.7MPa，水側(cè)為開式冷卻水，壓力為0.3MPa，2臺冷油器油側(cè)通過聯(lián)絡(luò)管相連，油側(cè)壓力均高于水側(cè)，運(yùn)行中冷卻水無法漏至潤滑油中。停機(jī)期間對冷油器進(jìn)行清洗，并進(jìn)行打壓查漏，壓力均能維持穩(wěn)定，可以確定冷油器管束未破裂，水沒有漏至潤滑油中。

2.3 給水泵汽輪機(jī)軸封蒸汽進(jìn)入小機(jī)軸承箱

小機(jī)軸封蒸汽取自主汽輪機(jī)軸封母管，設(shè)計壓力0.04～0.09MPa，溫度為120～170℃，運(yùn)行中小機(jī)軸承箱內(nèi)上部無油區(qū)為負(fù)壓，小機(jī)軸封漏汽時，蒸汽通過軸封與軸承箱間的間隙被負(fù)壓抽至軸承箱中。在小機(jī)的回油管道上裝有視察窗，當(dāng)軸封壓力調(diào)至80 kPa以上時，小機(jī)前軸承箱回油視察窗出現(xiàn)水珠，潤滑油中進(jìn)水明顯增大，可以判定軸封蒸汽漏入軸承箱是油中進(jìn)水的主要原因之一。

2.4 汽動給水泵密封水進(jìn)入汽泵軸承箱

汽泵軸端密封為金屬迷宮式非接觸式動密封，密封軸套為光滑軸套，僅通過密封襯套上螺旋紋逐級節(jié)流降壓進(jìn)行密封，泵內(nèi)給水溫度在180℃左右，在汽泵軸端密封內(nèi)有來自凝結(jié)水的密封水，壓力為2.3MPa左右，溫度為30℃，起到密封、冷卻、潤滑的作用，密封水進(jìn)入軸端密封后沿軸分相反兩路通過迷宮密封降壓后進(jìn)行回收，往泵內(nèi)方向竄的密封水回收至汽泵前置泵入口，往泵外竄的密封水則回收至凝汽器，如圖1所示〔3〕。當(dāng)密封水不能全部回收時，通過軸端密封內(nèi)漏至泵與軸承座之間的腔室，然后從腔室下部排污孔排出；潤滑油箱頂部排煙風(fēng)機(jī)不停抽油箱內(nèi)煙氣，潤滑油回油系統(tǒng)包括軸承箱內(nèi)為負(fù)壓，泄漏至中間腔室的密封水穿過油擋進(jìn)入軸承箱中。通過觀察，腔室內(nèi)漏水量增大時，潤滑油中進(jìn)水增多，可以確定汽泵密封水進(jìn)入軸承箱是油中進(jìn)水的主要原因之一。

圖1 汽泵軸封密封水示意圖

3 治理對策

3.1 給水泵汽輪機(jī)軸封蒸汽進(jìn)入小機(jī)軸承箱

在2012年3月至11月期間，分別對1號機(jī)組1，2號小機(jī)軸封(同一汽源)及油中進(jìn)水情況(油中含水時一直在用真空濾油機(jī)漏水)進(jìn)行了統(tǒng)計，見表1—2。

對小機(jī)軸封進(jìn)行調(diào)整和長期觀察，為防止小機(jī)軸封蒸汽漏至潤滑油中，主要開展了如下工作:

1)調(diào)整小機(jī)軸承箱內(nèi)油擋間隙在設(shè)計值以內(nèi)。內(nèi)油擋為銅質(zhì)梳齒型油擋，當(dāng)銅齒被磨損后油擋間隙增大，重新鑲嵌銅齒調(diào)整間隙到設(shè)計值。從表1中可以看出，內(nèi)油擋間隙調(diào)小后，小機(jī)油中進(jìn)水情況得到明顯改善。

表1 1號小機(jī)軸封及油中進(jìn)水情況

表2 2號小機(jī)軸封及油中進(jìn)水情況

2)調(diào)整控制小機(jī)高壓軸封壓力在60～70 kPa之間。由于小機(jī)軸封蒸汽取自主汽輪機(jī)軸封母管，因此通過控制主機(jī)軸封壓力來實現(xiàn)對小機(jī)軸封壓力的調(diào)節(jié)，軸封設(shè)計壓力為40～90 kPa。考慮到長期進(jìn)行試驗及基于軸封壓力過低會影響主機(jī)真空(本機(jī)軸封壓力低于60 kPa時，會影響到凝汽器的真空度〔4〕)，將軸封壓力控制在70 kPa以下，潤滑油中基本無進(jìn)水。

3)調(diào)整改造小機(jī)軸封。在大修中把小機(jī)軸封由梳齒型改為蜂窩型，汽封間隙調(diào)整至設(shè)計范圍(0.20～0.45 mm)的最小值，通過更好的節(jié)流降壓軸封，密封效果得到改善，進(jìn)一步降低了軸封蒸汽泄漏量。

4)清理保溫層。整改小機(jī)前軸承箱與軸封間保溫層，嚴(yán)防軸封處蒸汽積聚在保溫層后流入軸承箱內(nèi)。

5)在小機(jī)軸承箱與軸封間用壓縮空氣對吹。從壓縮空氣母管上增加DN10管道至小機(jī)軸承箱與軸封間腔室底部，管道上增加截止閥，在機(jī)組運(yùn)行中打開截止閥吹壓縮空氣，把軸封漏汽吹走，防止蒸汽進(jìn)入軸承箱內(nèi)。該廠有一臺小機(jī)在運(yùn)行時潤滑油中出現(xiàn)持續(xù)大量進(jìn)水，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)效果不大，運(yùn)行中無法調(diào)整設(shè)備間隙，通過在小機(jī)軸承箱與軸封間增加壓縮空氣對吹后，潤滑油中進(jìn)水得到緩解。

3.2 汽動給水泵密封水進(jìn)入汽泵軸承箱

給水泵內(nèi)給水溫度180℃，密封水供水溫度30℃，給水從泵內(nèi)漏入密封水的水量增大時，密封水回水溫度升高，水量增大，進(jìn)出口差壓增大，回水越不暢，密封水沿軸封漏出量增加。運(yùn)行中通過調(diào)整密封水回水溫度來控制密封水供水門的開度，調(diào)節(jié)密封水供水量減小密封水差壓，保證密封水回水的暢通，防止漏至軸封與軸承室中間腔室。治理汽泵密封水進(jìn)入軸承箱潤滑油主要開展以下工作:

1)調(diào)高給水泵密封水回水溫度(控制在報警溫度70℃以內(nèi))，控制密封水進(jìn)出口差壓在0～50 kPa之間。給水泵內(nèi)給水總是會有部分漏入密封水中，密封水溫度比給水溫度低，調(diào)高密封水回水溫度，密封水供水門自動調(diào)小減小進(jìn)水量，減小軸端密封內(nèi)密封水量，壓差減小保證回水暢通。通過長期進(jìn)行跟蹤觀察，把密封水壓差控制在0～50 kPa之間時，給水泵密封水泄漏量很小。

2)給水泵軸端密封由金屬迷宮式密封改造為螺旋迷宮式密封。給水泵可通過控制密封水回水溫度調(diào)節(jié)密封水供水量，但回水溫度高報警值為70℃，當(dāng)給水泄漏至密封水量很大時，無法把密封水壓差控制在0～50 kPa內(nèi)。

給水泵軸端密封為金屬迷宮式非接觸式動密封，密封軸套為光滑軸套，通過在軸套上加工出螺紋，工作時泄漏的液體充滿螺紋和殼體所包含的空間，形成“液體螺母”，軸套上螺紋的方向使“液體螺母”在軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生軸向運(yùn)動，促使密封水不斷地返回給水泵泵體內(nèi)，大大減小了給水的漏水量，再通過調(diào)整回水溫度從而實現(xiàn)密封的目的〔5〕。軸套改造后密封水壓差得到控制，現(xiàn)場觀察軸封與軸承室中間腔室，幾乎無密封水漏水情況。

3)調(diào)整汽泵軸承箱油擋間隙。給水泵軸承箱油擋采用旋轉(zhuǎn)式浮動油擋，定期對油擋進(jìn)行測量檢查，對磨損的油擋及時進(jìn)行更換。

4 結(jié)束語

多數(shù)電廠都存在汽動給水泵組潤滑油中進(jìn)水問題，含水潤滑油進(jìn)入汽動給水泵組軸瓦，可能導(dǎo)致軸頸處無法形成油膜，造成燒瓦，也可導(dǎo)致潤滑油乳化變質(zhì)，影響潤滑效果，損害設(shè)備。文中通過逐步分析排查問題，持續(xù)開展工作，解決了汽動給水泵組潤滑油中進(jìn)水情況，潤滑油中微水含量一直保持在100 mg/l以下的合格范圍內(nèi)。在防治小機(jī)油中進(jìn)水的工作中，一方面要從設(shè)備著手，改進(jìn)構(gòu)件，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，嚴(yán)控檢修質(zhì)量，抓住每個細(xì)節(jié)；另一方面，完善運(yùn)行規(guī)程，調(diào)整好運(yùn)行參數(shù)，加強(qiáng)巡視檢查，確保設(shè)備正常穩(wěn)定。

〔1〕中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.電廠運(yùn)行中汽輪機(jī)油質(zhì)量:GB/T7596—2008〔S〕.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

〔2〕王殿武.汽輪機(jī)設(shè)備檢修〔M〕.2005:355-388.

〔3〕上海電力修造總廠有限公司.HPT300－340－6S/27A型鍋爐給水泵安裝、運(yùn)行說明書〔Z〕.2005.北京:中國電力出版社，2005.

〔4〕李士平，包勝治，袁里軍，等.600MW集控輔機(jī)運(yùn)行規(guī)程(第三版)〔Z〕.湖南華電長沙發(fā)電有限公司，2008.

〔5〕楊詩成，王喜魁.泵與風(fēng)機(jī)(第三版)〔M〕.北京:中國電力出版社，2007.

Water inflow control in the lubricating oil of steam feed pump

WEN Yaxi
(Huadian Power Company Limited of Changsha，Changsha 410203，China)

The 600MW steam turbine generator unit in a power plant is matched with the steam supply pump，which has water for a long period，and seriously affects the safe operation of the equipment.Through the adjustment and transformation of the small steam turbine shaft seal，oil block，steam pump mechanical seal，and oil blocking the operation mode is optimized，and the problem of feedwater pump steam turbine lubricating oil in water is solved.

steam feedwater pump；oil inlet；gland steam leakage；sealing water steam pump

TM621.7

B

1008-0198(2016)05-0092-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.05.026

文亞希(1988)，男，學(xué)士，助理工程師，主要從事汽機(jī)設(shè)備管理工作。

2016-06-05 改回日期:2016-07-07