300MW機(jī)組給水泵小汽輪機(jī)氣密性油檔技術(shù)應(yīng)用

張洪德

【摘 ?要】文章介紹了給水泵小汽輪機(jī)氣密性油檔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了應(yīng)用氣密性油檔技術(shù)的必要性和良好的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】氣密性油檔

一、氣密性油檔技術(shù)應(yīng)用前小汽輪機(jī)狀況

深圳媽灣電力有限公司三期300MW機(jī)組給水泵采用哈爾濱汽輪機(jī)廠制造的NGZ84.6/83.5/06型小汽輪機(jī)。機(jī)組運(yùn)行十幾年后，小汽輪機(jī)性能逐漸變差，軸封供汽通過(guò)油檔進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)汽水過(guò)多，油箱油質(zhì)長(zhǎng)期不合格，油質(zhì)乳化嚴(yán)重，濾油機(jī)雖連續(xù)運(yùn)行但含水量仍嚴(yán)重超標(biāo)，小機(jī)瓦溫長(zhǎng)時(shí)間偏高，多次瓦溫高停泵檢修，運(yùn)行半年左右小機(jī)油箱不得不全部或大部分更換新油，嚴(yán)重影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。針對(duì)此情況機(jī)組大小修期間曾進(jìn)行過(guò)刷式汽封、傳統(tǒng)梳齒式汽封改造，但效果不明顯，油中進(jìn)水問(wèn)題仍然嚴(yán)重，由此決定采用氣密性油檔。

二、采用氣密性油檔技術(shù)應(yīng)用的必要性

（1）原小汽輪機(jī)油擋型式為傳統(tǒng)油擋，運(yùn)行一段時(shí)間后漏汽嚴(yán)重。

據(jù)了解國(guó)內(nèi)該型小汽輪機(jī)普遍存在油中帶水情況，主要原因有：缸體薄，汽封套容易變形。中分面漏汽較為普遍，個(gè)別機(jī)組因管路應(yīng)力釋放原因?qū)е赂左w拉向一側(cè)，導(dǎo)致汽封磨損間隙變大導(dǎo)致漏汽嚴(yán)重，個(gè)別機(jī)組因負(fù)荷不高，反復(fù)啟停也導(dǎo)致汽封間隙變大，漏汽嚴(yán)重。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的傳統(tǒng)迷宮油擋表現(xiàn)出的問(wèn)題為：傳統(tǒng)式油檔油封片鑲在檔油環(huán)和上下內(nèi)徑上加工出的槽內(nèi)，然后沿著油封片根部周?chē)鷮①N和的金屬斂縫，以固定油封片。許多油封片集中形成一組集油器，由于離心力而沒(méi)有甩出汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的潤(rùn)滑油沿著轉(zhuǎn)子漏出，由這些油封片將油聚集起來(lái)，聚集起來(lái)的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)油封齒后再通過(guò)一組鉆出的通孔向下流到檔油環(huán)下半的小油槽里，通過(guò)排油管路進(jìn)入主油箱。汽輪機(jī)油經(jīng)過(guò)油檔密封齒時(shí)由于油檔密封齒間隙較少，對(duì)汽機(jī)油起到節(jié)流作用，經(jīng)過(guò)幾級(jí)密封齒節(jié)流后，將全部汽輪發(fā)電機(jī)組漏出的油收集在密封室內(nèi)，最后通過(guò)密封室內(nèi)的回油孔回到軸承座回油管回到汽輪機(jī)油箱。

傳統(tǒng)式油檔為了防止小機(jī)在運(yùn)行中軸振動(dòng)，密封齒一般都采用銅齒密封，小機(jī)在啟動(dòng)或停止過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)汽輪機(jī)振動(dòng)較大，此時(shí)油檔銅齒出現(xiàn)磨損，從而增加密封齒與大軸間隙。另外，小汽輪機(jī)非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軌跡是非圓形的，造成軸與油檔齒發(fā)生碰磨，油檔間隙破壞性增大，出現(xiàn)嚴(yán)重的漏油。由于軸承箱內(nèi)部為負(fù)壓狀態(tài)，擴(kuò)大的間隙更加劇了水蒸氣的進(jìn)入。

（2）小汽輪機(jī)濾油機(jī)對(duì)油系統(tǒng)不能完全保護(hù)

原因主要有：因水蒸氣從油擋位置進(jìn)入軸承箱，受污染的潤(rùn)滑油在與過(guò)濾好的潤(rùn)滑油充分混合后，通過(guò)軸承箱、管道及其他相關(guān)設(shè)備再次進(jìn)入回油箱，而濾油機(jī)是在回油箱的出口，另外油中帶水過(guò)多濾油效果不佳，因此濾油機(jī)不能完全保護(hù)潤(rùn)滑油系統(tǒng)。

（3）油中帶水危害極大

潤(rùn)滑油含水超標(biāo)危害，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油粘度過(guò)低，破壞軸承中油膜，轉(zhuǎn)子與軸瓦產(chǎn)生摩擦，如果潤(rùn)滑油不能及時(shí)帶走熱量會(huì)導(dǎo)致瓦溫升高繼而燒瓦;潤(rùn)滑效果降低后軸系振動(dòng)加劇，嚴(yán)重影響到小機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。長(zhǎng)期油中帶水會(huì)嚴(yán)重降低潤(rùn)滑油的使用期限，短時(shí)間內(nèi)不得不換油，而更換新油需要大量經(jīng)費(fèi)。油中帶水需要長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟濾油設(shè)備濾油。顆粒度高危害，容易導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)卡死。

三、氣密性油擋結(jié)構(gòu)原理及施工方案

（1）氣密性油檔結(jié)構(gòu)原理

氣密性油擋采用一個(gè)防止?jié)櫥瓦M(jìn)水的技術(shù)，利用壓縮空氣接入油擋內(nèi)部，油擋內(nèi)部制作有環(huán)形氣環(huán)，進(jìn)入油擋的壓縮空氣能夠均勻的通過(guò)氣環(huán)的小孔作用在油擋與軸徑之間，通過(guò)油擋內(nèi)部的正壓，隔絕軸承箱外部的水蒸氣與雜質(zhì)進(jìn)入軸承箱，同時(shí)也防止軸承箱內(nèi)部的潤(rùn)滑油泄露出去。很好的預(yù)防了潤(rùn)滑油進(jìn)水，或潤(rùn)滑油溢出的現(xiàn)象。

（3）現(xiàn)場(chǎng)施工方案：

施工條件：機(jī)組停止運(yùn)行。將現(xiàn)油擋更換為氣密封油擋系統(tǒng)，更換主機(jī)油擋數(shù)量：2套。工期：20天，包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試。

①、吊開(kāi)更換油檔的軸承箱蓋。

②、拆除原油擋。

③、清理軸承箱油擋安裝結(jié)合面。

④、安裝更換氣密封油擋。

⑤、從儀表用氣氣管處接出一段母管引至軸承箱旁。

⑥、在母管上安裝總閥、過(guò)濾器、支管。

⑦、將氣密封油擋進(jìn)氣管與母管連接。

⑧、恢復(fù)軸承箱。

四、采用氣密性油檔后的運(yùn)行情況

（1）改造前，化學(xué)專(zhuān)業(yè)每周進(jìn)行油樣化驗(yàn)，結(jié)論都是：油中含水，油質(zhì)不合格;或者是油質(zhì)乳化，油質(zhì)不合格。改造后，化學(xué)專(zhuān)業(yè)每周進(jìn)行油樣化驗(yàn)，油質(zhì)均合格。

（2）氣密性油擋改造至今已有二年，油檔工作正常，未出現(xiàn)需維修維護(hù)的情況。

（3）氣密油擋改造后，小機(jī)油擋處未發(fā)生油擋甩油、漏油情況。

（4）氣密油擋改造后，未出現(xiàn)油質(zhì)差、瓦溫高停泵檢修情況。

五、經(jīng)濟(jì)效益分析

改造前后小汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用計(jì)算：三期小汽輪機(jī)潤(rùn)滑油采用FS-100過(guò)濾脫水裝置，其功率為2.2+0.55KW，每小時(shí)耗電約2.75度，一天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行用電量為66度電，一年按300天計(jì)算，大約用電為19800度電，以每度電0.35元計(jì)算，一年用電費(fèi)用為：6930元。使用氣密封油擋后，啟用濾油裝置的時(shí)間大約降低50%，節(jié)省費(fèi)用3465元。由于油質(zhì)太差，該濾油脫水裝置每年更換濾芯約4次，每次更換10個(gè)濾芯成本為8236元;采用氣密油擋后，至少節(jié)省三次濾芯更換共24708元。更換氣密性油檔后減少小汽輪機(jī)油箱加油或換油30桶約75000元。忽略檢修人工成本及停泵廠用電損失，單臺(tái)小汽輪機(jī)以上三項(xiàng)一年就能節(jié)省103173元。單臺(tái)小汽輪機(jī)氣密油擋改造費(fèi)用約80000元，不到10個(gè)月就能收回成本。

六、總結(jié)

300MW機(jī)組給水泵小汽輪機(jī)采用氣密性油檔后，有效解決了小汽輪機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)水的重大隱患，除了經(jīng)濟(jì)效益外，給水泵做為主要輔機(jī)的連續(xù)運(yùn)行，有效保障了機(jī)組的安全。

（作者單位：深圳媽灣電力有限公司）