給水泵汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)水分超標(biāo)原因分析及改進(jìn)措施

（云南能投威信能源有限公司，云南 昭通 657900）

給水泵汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)水分超標(biāo)原因分析及改進(jìn)措施

廖學(xué)書

（云南能投威信能源有限公司，云南 昭通 657900）

本文對(duì)云南能投威信能源有限公司#2機(jī)A汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油系統(tǒng)多次發(fā)生含水量超標(biāo)的原因，從多方面進(jìn)行了分析及總結(jié)，提出了各種原因的處置及改進(jìn)措施，取得了良好效果。

汽動(dòng)給水泵；潤(rùn)滑油系統(tǒng)；水分超標(biāo)

威信電廠2號(hào)機(jī)組為東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的N600-24.2/566/566型，超臨界、一次中間再熱、沖動(dòng)式、單軸、雙背壓、三缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)，VWO工況時(shí)的蒸汽流量為1962t/h，功率數(shù)值為675.205MW。該機(jī)組配置2臺(tái)50%容量了汽動(dòng)給水泵和1臺(tái)30%容量的電動(dòng)給水泵。汽動(dòng)給水泵汽輪機(jī)（以下簡(jiǎn)稱小機(jī)）為東方汽輪機(jī)生產(chǎn)的G16-1.0型單軸、單缸、整齊外切換、變轉(zhuǎn)速、凝汽式給水汽輪機(jī)，額定功率9448kW，額定轉(zhuǎn)速5503r/ min。給水泵為上海電力修造總廠有限公司生產(chǎn)的HPT300-340-6S/27A型臥式、多級(jí)、筒式殼體、整體式芯包離心泵。給水泵密封形式為迷宮密封，通過雙頭螺旋槽進(jìn)行卸荷和間隙節(jié)流降壓，密封水由冷凝水供給，根據(jù)密封水進(jìn)回水溫度進(jìn)行調(diào)整，正常供水量7m3/h，最大不得超過12.57m3/h。小機(jī)與給水泵共用一套潤(rùn)滑油系統(tǒng)，分別對(duì)各支撐軸承及推力軸承供油，潤(rùn)滑油選用32號(hào)汽輪機(jī)油。潤(rùn)滑油集裝油箱布置于0米層，由2臺(tái)交流油泵、1臺(tái)直流油泵、1臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)、2臺(tái)板式換熱器、1組雙聯(lián)過濾器、2組回油過濾器組成。潤(rùn)滑油系統(tǒng)正常供油壓力為0.16～0.20MPa，啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)后，調(diào)整出口閥門，保持油箱內(nèi)微負(fù)壓約為-50Pa。

1 潤(rùn)滑油系統(tǒng)水分超標(biāo)原因及分析

2016年10月20日，我廠2A小機(jī)潤(rùn)滑油含水量發(fā)生嚴(yán)重超標(biāo)故障，含水量達(dá)5985mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)值小于100mg/L。潤(rùn)滑油系統(tǒng)水分超標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油發(fā)生乳化，若未能及時(shí)有效地控制，不僅會(huì)使?jié)櫥桶l(fā)生不可逆的變質(zhì)，還嚴(yán)重影響小機(jī)及給水泵軸承油膜的形成，甚至發(fā)生燒瓦事故。該型汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油系統(tǒng)水分超標(biāo)常見的原因有以下幾個(gè)方面。

（1）軸封漏汽。我公司小機(jī)軸封供汽來自主機(jī)軸封供汽系統(tǒng)，每臺(tái)小機(jī)都設(shè)置了1只調(diào)節(jié)閥，但軸封高壓端和低壓端未分開設(shè)置，而是采用同一組管道供汽。在機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，若調(diào)整不當(dāng)，難免會(huì)有一端軸封發(fā)生竄汽，而且軸承箱是微負(fù)壓，極易把泄漏的蒸汽吸入軸承箱內(nèi)，導(dǎo)致潤(rùn)滑油水分超標(biāo)。

（2）冷油器泄漏。云南能投威信能源有限公司冷油器采用的是斯必克板式換熱器。水側(cè)和油側(cè)之間采用橡膠密封，檢修裝復(fù)要求精度高。極易發(fā)生密封條壓偏、錯(cuò)位，檢修裝復(fù)時(shí)密封條未清理干凈。

（3）給水泵密封水竄水。設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，給水泵內(nèi)密封襯套、導(dǎo)葉襯套和平衡鼓襯套都會(huì)發(fā)生不同程度的磨損，導(dǎo)致給水泵效率下降，內(nèi)部泄漏變大，為了防止給水外泄，調(diào)高密封水流量及壓力。軸承箱擋油環(huán)或者油封出現(xiàn)磨損，間隙值大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)或者密封圈老化密封效果降低時(shí)，密封水極易順著轉(zhuǎn)軸流入軸承箱，導(dǎo)致潤(rùn)滑油水分超標(biāo)。該因素是該機(jī)型潤(rùn)滑油含水量超標(biāo)的主要因素。

（4）油封的影響。油封對(duì)潤(rùn)滑油含水量的影響往往是與軸封、密封水等因素息息相關(guān)。當(dāng)油封與軸的間隙大于允許值時(shí)，因軸承箱微負(fù)壓的關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致其他含水介質(zhì)進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)，導(dǎo)致潤(rùn)滑油含水量超標(biāo)。

（5）排煙風(fēng)機(jī)的影響。我公司每臺(tái)小機(jī)潤(rùn)滑油集裝油箱都單獨(dú)設(shè)置1臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)，我公司配套排煙風(fēng)機(jī)流量為136m3/h，全風(fēng)壓762Pa。排煙風(fēng)機(jī)出口管路都布置至汽機(jī)廠房頂部，對(duì)空排放。由于出口管線較長(zhǎng)，整體垂直走向，當(dāng)遇到氣溫較低時(shí)，排氣管內(nèi)煙氣中水汽會(huì)凝結(jié)成水，倒流回油箱內(nèi)，不僅影響潤(rùn)滑油顆粒度品質(zhì)，也會(huì)導(dǎo)致水分超標(biāo)。

（6）其他影響。除上述主要影響因素外，其他細(xì)節(jié)方面也應(yīng)引起大家重視。潤(rùn)滑油油箱頂部檢修孔、人孔門、回油濾網(wǎng)蓋板密封不良。油泵端面密封不良。軸承箱蓋、軸承觀察窗密封不良。上述方面，不僅會(huì)因油系統(tǒng)的微負(fù)壓使空氣中水分進(jìn)入油系統(tǒng)，還會(huì)造成油系統(tǒng)顆粒度超標(biāo)，潤(rùn)滑油發(fā)生滲漏等。

2 處理及改進(jìn)措施

（1）事故經(jīng)過。2016年10月20日，運(yùn)行人員監(jiān)視小機(jī)潤(rùn)滑油油位，發(fā)現(xiàn)有逐漸上漲趨勢(shì)，通知檢修人員進(jìn)行檢查，根據(jù)點(diǎn)檢記錄，發(fā)現(xiàn)油位上漲近7mm左右，化驗(yàn)人員告知2號(hào)機(jī)A小機(jī)水分含量達(dá)5985mg/L。經(jīng)就地檢查發(fā)現(xiàn)，在密封水進(jìn)水溫度都為31～32℃，回水溫度為時(shí)34～35℃時(shí)，A汽泵密封水調(diào)節(jié)閥開度達(dá)78%，而B汽泵只有27%，可以判定A汽泵迷宮密封及油封失效，導(dǎo)致密封水竄水至軸承箱內(nèi)，致使?jié)櫥秃瑯?biāo)。

（2）采取的臨時(shí)措施。在不停機(jī)的情況下，采取以下緊急措施，使?jié)櫥拖到y(tǒng)含水量得到了一定好轉(zhuǎn)。外接1臺(tái)公稱流量10000L/h的移動(dòng)式真空脫水濾油機(jī)，進(jìn)行脫水處理。在保證密封水回水溫度不超允許值的情況下，減小A汽泵密封水調(diào)節(jié)閥開度，規(guī)定密封水回水溫度不允許超75℃。在保證潤(rùn)滑油回油順暢的前提下，減小排煙風(fēng)機(jī)開度至20%，以此降低軸承箱微負(fù)壓，減少軸承“吸水”。在保證油封不泄漏潤(rùn)滑油的前提下，適當(dāng)調(diào)高潤(rùn)滑油系統(tǒng)壓力至高限0.20MPa。使系統(tǒng)內(nèi)油壓與水壓、汽壓壓差增大，盡量避免汽水滲漏至油系統(tǒng)。經(jīng)48小時(shí)真空脫水處理，A小機(jī)潤(rùn)滑油含水量下降至100mg/L，趨近于合格。

（3）軸封、油封因素的處理及改進(jìn)。機(jī)組停運(yùn)后，在小機(jī)軸封供汽母管上進(jìn)行分支，每臺(tái)小機(jī)設(shè)置2只調(diào)節(jié)閥，對(duì)高壓側(cè)和低壓側(cè)進(jìn)行分開調(diào)節(jié)。無論工況如何變化，都可以保證端部汽封不發(fā)生泄漏。對(duì)汽泵軸承油擋進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)動(dòng)環(huán)、靜環(huán)O形圈及軸套O形圈都有不同程度的硬化，進(jìn)行更換處理。對(duì)小機(jī)軸承油擋進(jìn)行徑向間隙測(cè)量，浮動(dòng)彈片檢查，發(fā)現(xiàn)彈片處積油污較多，使彈片失去調(diào)整間隙的功能。為此對(duì)油擋齒進(jìn)行了修整，油擋圈衛(wèi)生清理。

（4）迷宮密封檢修處理。對(duì)汽泵進(jìn)行解體，著重檢查導(dǎo)葉襯套、密封襯套及旋轉(zhuǎn)的密封軸套磨損情況。導(dǎo)致密封件發(fā)生磨損的根本原因可以從以下方面進(jìn)行檢查。①?gòu)?fù)查中心。根據(jù)汽動(dòng)給水泵設(shè)計(jì)要求，中心應(yīng)滿足端面偏差小于0.03mm，圓周高差小于0.05mm。測(cè)量時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)與水泵轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小聯(lián)軸器形狀誤差對(duì)圓周偏差造成的影響，以及避免聯(lián)軸器張口測(cè)量的精度。②泵軸彎曲度，應(yīng)小于0.03mm。③復(fù)查水泵在盤車時(shí)，是否按規(guī)程進(jìn)行。正常運(yùn)行及剛停泵時(shí)，應(yīng)保證上、下部殼體溫度差≤15℃。介質(zhì)與下部殼體溫度差≤50℃。同時(shí)，在盤車過程中應(yīng)保證密封水及冷卻水應(yīng)正常供應(yīng)，否則可能導(dǎo)致迷宮密封磨損加劇，縮短使用壽命。④密封水系統(tǒng)故障，如過濾器堵塞、破損，空氣未排盡等。⑤測(cè)量密封件間隙值，超過允許值應(yīng)進(jìn)行更換。其中，導(dǎo)葉襯套與葉輪輪轂間隙≤0.70mm，平衡鼓與平衡鼓襯套間隙≤0.62mm，密封軸套與密封襯套間隙≤0.62mm。當(dāng)以上間隙值達(dá)不到要求時(shí)，會(huì)造成密封水竄水至潤(rùn)滑油系統(tǒng)中。

（5）冷油器的改進(jìn)。在冷油器油側(cè)及水側(cè)管道最低點(diǎn)各加裝一只DN15的排放閥，用于運(yùn)行期間檢查，冷油器是否存在內(nèi)部泄漏及水側(cè)排污。同時(shí)，這樣的改進(jìn)也便于檢修時(shí)，對(duì)潤(rùn)滑油的排放回收；做耐壓試驗(yàn)時(shí)，觀察泄漏清晰明了。通過調(diào)整供油油泵出口可調(diào)式逆止門開度，使冷油器內(nèi)部油側(cè)壓力略高于水側(cè)壓力0.1～0.2MPa，以避免因冷油器發(fā)生內(nèi)部泄漏時(shí)，潤(rùn)滑油大量進(jìn)水。進(jìn)行冷油器維護(hù)時(shí)，應(yīng)清理干凈所有換熱板密封面及密封條。發(fā)現(xiàn)密封條老化、破損時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。拆卸冷油器之前應(yīng)做好記號(hào)及兩塊夾板間距的測(cè)量工作，便于恢復(fù)工作的開展。

（6）排煙風(fēng)機(jī)改進(jìn)。鑒于運(yùn)行期間，排煙風(fēng)機(jī)出現(xiàn)冷凝水倒回油箱。改進(jìn)措施為在排煙風(fēng)機(jī)出口管路最低點(diǎn)設(shè)置積水槽，并安裝U形水封排污管路，這樣既不影響油箱微負(fù)壓工況，也解決了冷凝水倒回油箱的問題。運(yùn)行期間，排煙風(fēng)機(jī)出口閥應(yīng)保持適當(dāng)開度，不易過大。過大造成油系統(tǒng)負(fù)壓過高，引起油系統(tǒng)“吸水”加快；過小影響造成油系統(tǒng)回油不暢，油箱內(nèi)水汽、空氣分離緩慢，影響潤(rùn)滑油供油品質(zhì)。正常運(yùn)行時(shí)調(diào)整出口閥門，保持油箱內(nèi)微負(fù)壓約為-50Pa即可。

（7）油箱檢修。在日常檢修工作中，潤(rùn)滑油箱應(yīng)保證各人孔門、檢修窗、觀察窗密封良好，定期更換密封墊，防止空氣中水分因油箱負(fù)壓進(jìn)入油系統(tǒng)內(nèi)，避免空氣中灰塵污染潤(rùn)滑油，降低潤(rùn)滑油品質(zhì)。同時(shí)，也可避免潤(rùn)滑油向外滲漏。對(duì)于油系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏”問題，應(yīng)引起重視，并加以解決。

3 結(jié)語

通過對(duì)威信電廠2號(hào)機(jī)組A汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油系統(tǒng)采取以上方面的改進(jìn)措施及檢修，潤(rùn)滑油含水量得到了良好的改善，使油質(zhì)水分含量長(zhǎng)期保持在小于50mg/L的范圍。

[1]東方汽輪機(jī)有限公司. B2320D-000106BSM.A.D16-1.0型鍋爐給水泵汽輪機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行說明書,2009.5.

[2]東方汽輪機(jī)有限公司. B2320D-000100BSM.A.D16-1.0型鍋爐給水泵汽輪機(jī)產(chǎn)品使用說明書,2009.12.

TK267

A

1671-0711（2017）04（上）-0050-02