GGR潤(rùn)滑油運(yùn)行情況對(duì)機(jī)組影響的探討

賀建金

摘 要

秦山二廠3/4號(hào)機(jī)組GGR系統(tǒng)由汽輪機(jī)潤(rùn)滑油、頂軸油和盤車系統(tǒng)組成，本文主要介紹GGR潤(rùn)滑油運(yùn)行時(shí)的油質(zhì)、油箱油位、油溫及油箱負(fù)壓對(duì)機(jī)組的影響，并針對(duì)目前實(shí)際運(yùn)行情況提出幾點(diǎn)改善措施。希望能夠?yàn)榻窈髾C(jī)組運(yùn)行過(guò)程中處理出現(xiàn)的故障提供參考。

關(guān)鍵詞

負(fù)壓;油位; 油質(zhì)

中圖分類號(hào)： TM311 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 71

1 GGR潤(rùn)滑油系統(tǒng)簡(jiǎn)介

GGR系統(tǒng)由汽輪機(jī)潤(rùn)滑油、頂軸油和盤車系統(tǒng)組成。其主要功能有：（1）給汽輪發(fā)電機(jī)組的支持軸承，推力軸承和盤車裝置提供潤(rùn)滑油;（2）向低壓缸和發(fā)電機(jī)的支持軸承提供頂軸油;（3）向發(fā)電機(jī)提供氫氣密封備用油及密封油系統(tǒng)的最初充油及補(bǔ)油;（4）為汽輪機(jī)機(jī)械超速和手動(dòng)脫扣裝置提供安全油。

2 運(yùn)行中影響潤(rùn)滑油的問(wèn)題及其原因分析

2.1 潤(rùn)滑油油質(zhì)的污染

油質(zhì)的污染分為水污染和雜質(zhì)污染，在之前的大修中，我們從主油箱底部接出100多升的水、在各軸承回油管路觀視窗和前軸承箱觀視窗也發(fā)現(xiàn)有少許水珠存在，主油箱房間在PALL濾油機(jī)啟動(dòng)期間也有飛濺的油霧，油箱濾網(wǎng)及回油管路末端有不少雜物，經(jīng)外觀物理分析，其主要成分為油水乳化物、保溫粉塵、空氣中的塵埃。

2.2 油箱油位的間斷性不穩(wěn)定波動(dòng)

油溫會(huì)隨溫度的變化而波動(dòng)，由此熱脹冷縮而導(dǎo)致油箱油位波動(dòng)，儀表管線設(shè)計(jì)缺陷也是原因之一，另外，當(dāng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)都啟動(dòng)的時(shí)候，負(fù)壓很大，主油箱油位會(huì)略微下降。

油箱油位過(guò)高，油箱內(nèi)油氣分離不好，排油煙機(jī)容易氣中帶油，而且油位過(guò)高的話，停機(jī)后油系統(tǒng)大量油返回油箱，有油大量外溢的危險(xiǎn)。

油位低，低于安全油位，油箱內(nèi)渦輪增壓泵容易出現(xiàn)工作不正常，渦輪增壓泵容易吸入空氣，造成主油泵出口油壓擺動(dòng)（這是因?yàn)闇u輪增壓泵向主油泵入口供油），嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致軸承斷油，汽輪機(jī)停機(jī)。

2.3 潤(rùn)滑油油溫升高

我廠4號(hào)機(jī)組2011年11月25日夜班汽機(jī)7、8、9、10號(hào)軸承溫度已上升到106℃，推力軸承溫度也上升到105℃，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是故障冷卻水調(diào)節(jié)閥全關(guān)，而使GGR冷油器出口油溫從40℃上升到60℃。

潤(rùn)滑油溫度過(guò)高，潤(rùn)滑油的黏度就降低，黏度低不易形成油膜，如果油溫過(guò)高也來(lái)不及帶走軸承形成的熱量，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)造成軸承燒毀事故。潤(rùn)滑油溫低，潤(rùn)滑油的黏度就會(huì)增大，就會(huì)增加機(jī)器的額外耗功！

2.4 主油箱備用排煙風(fēng)機(jī)頻繁自啟，尤其在大修后的啟機(jī)階段

排煙風(fēng)機(jī)一般在汽輪機(jī)軸封蒸汽系統(tǒng)投運(yùn)或汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前投運(yùn)，由于啟機(jī)階段油溫的不穩(wěn)定變化或是風(fēng)機(jī)出口閥門開(kāi)度的不穩(wěn)定，導(dǎo)致負(fù)壓低自啟排煙風(fēng)機(jī)。

（1）GGR 出口閥逆時(shí)針?lè)较騽?dòng)作，主油箱壓力越大，也就是負(fù)壓越小;順時(shí)針?lè)较騽?dòng)作，主油箱壓力越小，也就是負(fù)壓越大。

（2）負(fù)壓太大，油容易揮發(fā)，造成油的損失而且風(fēng)機(jī)會(huì)抽吸油箱中的油而可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)入口受堵;負(fù)壓太小，回油可能不暢，影響軸承潤(rùn)滑，甚至可能出現(xiàn)油來(lái)不及回油冷卻導(dǎo)致軸承燒毀。至于負(fù)壓大小對(duì)主油箱油位的影響，當(dāng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)都啟動(dòng)的時(shí)候，負(fù)壓很大，主油箱油位會(huì)下降。

3 針對(duì)上述問(wèn)題采取的解決措施及技改

3.1 降低潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)和水分的方法

3.1.1 設(shè)置了HVP170型PALL濾油機(jī)

我廠設(shè)置了HVP170型PALL濾油機(jī)，并定期啟動(dòng)濾油機(jī)，有效的過(guò)濾GGR潤(rùn)滑油中的機(jī)械雜質(zhì)并除去GGR潤(rùn)滑油中的絕大部分水分。

GGR油箱來(lái)的潤(rùn)滑油在推進(jìn)泵的作用下流經(jīng)PALL濾油機(jī)入口濾網(wǎng)（250微米）除去相對(duì)較大的機(jī)械雜質(zhì)后，經(jīng)過(guò)加熱器加熱升溫以降低油的黏度，然后流經(jīng)真空塔上部的分布層和填料層，形成極薄而穩(wěn)定的油膜;另一方面，由于真空泵的運(yùn)行抽吸作用在塔內(nèi)形成15-22 InHg的真空，當(dāng)外部的空氣由空濾器及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入容器后，其體積擴(kuò)大到3至10倍（真空度確定），其濕度降低，相對(duì)濕度低的空氣與填料層中的油流形成大面積油膜穿流，由于油膜中水的蒸汽壓遠(yuǎn)大于水在空氣中的蒸汽壓，因此油中的水大量汽化被真空泵抽出并排至大氣，從而使GGR潤(rùn)滑油達(dá)到脫水目的.油液由于重力作用而下落至真空塔底部，經(jīng)排油泵及出口精濾器（6-12微米）除去機(jī)械雜質(zhì)后回流至GGR油箱。

3.1.2 GGR事故排油閥前增加排水管線

汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于汽輪機(jī)軸端汽封與軸承腔室油封距離較小，汽封如有蒸汽泄漏，蒸汽會(huì)通過(guò)軸承油封進(jìn)入處于微負(fù)壓狀態(tài)的軸承腔室，這些蒸汽最終冷凝成水而積聚在GGR 油箱底部，某廠1號(hào)機(jī)組就曾經(jīng)通過(guò)事故油管的排污管排出超過(guò)100升的凝結(jié)水，這些水如不及時(shí)排出，將造成汽輪機(jī)油質(zhì)乳化變質(zhì)，從而威脅到汽輪機(jī)運(yùn)行安全。提出技改在GGR事故排油閥前增加排水管線，可通過(guò)定期取樣來(lái)核定GGR油質(zhì)。

3.2 主油箱液位計(jì)的改造

對(duì)于主油箱油位的監(jiān)視，現(xiàn)場(chǎng)每班巡檢都會(huì)對(duì)就地液位計(jì)記錄。由于之前三、四號(hào)機(jī)組主油箱液位變送器管線設(shè)置均不滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件：機(jī)組運(yùn)行時(shí)負(fù)壓腔與油箱內(nèi)油氣空間相通，油氣凝結(jié)成油后積聚在負(fù)壓腔管道中造成油箱油位顯示偏低，因此需定期對(duì)負(fù)壓腔進(jìn)行排油，但管線設(shè)置無(wú)排油閥;3號(hào)機(jī)組正、負(fù)壓腔設(shè)置平衡閥更不合理，平衡閥開(kāi)啟會(huì)導(dǎo)致負(fù)壓腔人為充油。故技改為將主油箱液位變送器負(fù)壓腔引壓管取消，負(fù)壓腔引壓管在根閥后處封焊封堵。將當(dāng)前差壓變速器更換為壓力變速器，油箱正常負(fù)壓（約500Pa，對(duì)應(yīng)5cm油位）在變送器遷移時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡量將油箱負(fù)壓維持在-500Pa，以保證測(cè)量值的準(zhǔn)確性。