百萬機組潤滑油油質(zhì)惡化原因以及解決

陶傳毛

中煤新集利辛發(fā)電有限公司 安徽亳州 236000

1 原因分析

1.1 高壓缸后軸封漏氣

軸封系統(tǒng)的主要作用是防止蒸汽延高、中壓缸軸端向外泄汽，同時防止蒸汽竄入軸承座導致潤滑油系統(tǒng)進水。因此，在調(diào)試和運行期間軸封系統(tǒng)調(diào)整不當是主潤滑油油中進水的主要原因之一。該機組高壓缸后軸封系統(tǒng)主要由高低齒汽封組成?，F(xiàn)場測量軸封間隙得出圓周上下左右四個測量點位汽封間隙均為0.90mm 均嚴重超過汽封間隙設計值，0.55-0.60mm，造成高壓缸后軸封大量漏氣，并進入與軸封相鄰的#1 軸承室。蒸汽進入軸承室后凝結成水，隨回油進入潤滑油主油箱，造成主油箱水份含量上升[1]。經(jīng)過現(xiàn)場實地測量，高壓缸后軸封漏氣溫度很高，運行時用紅外線測溫儀測得漏氣溫度高達250 攝氏度左右。在漏氣進入軸承室以后，蒸汽與軸承室內(nèi)潤滑油發(fā)生熱量交換，造成潤滑油回油溫度變高。熱量隨潤滑油回油進入主油箱，使得主油箱油溫升高。潤滑油溫的升高，會導致潤滑油冷油器換熱面結垢，影響冷油器換熱效果油溫，從而形成惡性循環(huán)，嚴重影響機組運行安全。

1.2 油質(zhì)乳化

油和水是互不相溶的兩種液體，但在一定條件下，會形成穩(wěn)定或不穩(wěn)定的乳化液在與水的接觸中，油品乳化與否及乳化程度主要由油的組成成分及水的純度、所含成分的性質(zhì)決定。由于主油箱內(nèi)潤滑油水份含量偏高，造成油質(zhì)乳化速度加快。然而潤滑油一旦出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，潤滑效果急劇下降，嚴重影響汽輪發(fā)電機組軸瓦的安全運行和壽命。

1.3 油中含有機械雜質(zhì)

在大修過程中，對#2 機組潤滑油主油箱進行清理檢查。檢查發(fā)現(xiàn)主油箱內(nèi)部，尤其是主油箱運行油位以上的部分，銹蝕嚴重。由于該電廠2＊1000MW 機組主機潤滑油箱材料均采用碳鋼，在運行周期內(nèi)，油箱內(nèi)部產(chǎn)生大量鐵銹，部分鐵銹落入潤滑油中，形成固體雜質(zhì)。

主油箱回油室內(nèi)磁性濾網(wǎng)破損。該電廠2＊1000MW 機組潤滑油回油在主油箱內(nèi)經(jīng)過兩道框架式磁性過濾網(wǎng)進入主油泵入口。潤滑油回油經(jīng)回油母管進入主油箱，先經(jīng)過磁性濾網(wǎng)過濾鐵屑等磁性可吸附雜質(zhì)，然后再經(jīng)過回油濾網(wǎng)過濾其他雜質(zhì)。本機組磁性濾網(wǎng)邊緣為塑料件，在油箱內(nèi)運行脆化，最終破裂，不僅影響了磁性過濾的嚴密性，磁性濾網(wǎng)破裂本身也產(chǎn)生碎末，造成主油箱內(nèi)部雜質(zhì)增加[2]。

基建時油系統(tǒng)內(nèi)使用橡膠墊片。在進行油系統(tǒng)檢修工作時發(fā)現(xiàn)，油系統(tǒng)內(nèi)法蘭墊片部分使用橡膠墊片。橡膠墊片在運行油溫下的潤滑油中浸泡后，極易產(chǎn)生內(nèi)外圈脫落，造成大量橡膠顆粒進入油系統(tǒng)。

油系統(tǒng)管道安裝時，打磨及焊接工作清理不徹底，油箱檢修時發(fā)現(xiàn)有焊渣等殘留物。

2 處理方案

針對高壓缸后軸封漏氣情況，通過技術上的分析以及現(xiàn)場觀測，制作外加軸封。在汽輪機組高壓缸后軸封的末端，利用僅有的空間，測繪加工一組軸封，安裝在高壓缸后軸封的外部。另外，在外加軸封的基礎上增加一臺軸封抽風機來增加高壓缸后軸封抽氣負壓和抽氣量，這樣保證了高壓缸后軸封漏汽得以控制。在機組運行時，取得較好的效果，確保消除高壓缸后軸封外漏情況。

該廠汽輪機潤滑油冷卻裝置采用板式冷油器，板式冷油器是由數(shù)百塊平板式換熱片疊在一起壓緊構成。板片是優(yōu)質(zhì)鋼板或鈦板，厚度0.6-0.8mm，用大型液壓機在板面上壓出特殊的波紋。在板面的一側(cè)上緊貼著用有機材料（氟橡膠或丁晴橡膠）制作的密封膠圈，以保證板片之間的密封性。這些板片的兩側(cè)用剛性的端蓋及用多個螺栓壓緊成為一個整體。沒兩個板片之間的空隙與密封圈共同構成流體的通道。潤滑油由上而下或由下而上連續(xù)流動。每塊板片的兩側(cè)流過熱油和冷卻水，通過板片進行熱交換。解體檢查該機組潤滑油冷油器，解體時發(fā)現(xiàn)冷油器換熱板表面結垢嚴重。對換熱效果造成了很大的影響，徹底清理冷油器表面結垢，檢查換熱板片無穿孔、損壞后回裝，從而恢復冷油器換熱效果。檢查潤滑油冷卻水系統(tǒng)及冷卻水調(diào)節(jié)閥，保證冷油器冷卻水系統(tǒng)運行正常[3]。

汽輪機潤滑油的脫氣、除雜濾水凈化及廢油再生，是處理潤滑油質(zhì)的主要方法。針對該電廠#2 機組主油箱含水量超標，在#2機組主油箱外加一臺霧化真空濾油機，用來過濾#2 機組主油箱內(nèi)水份。工作原理：霧化后的油在真空狀態(tài)下進行脫水、脫氣，三組濾清器能濾除各種細微的固體雜質(zhì)，同時特殊的再生吸附劑能除去油中的化學殘物。投入使用以來，潤滑油水份含量已明顯得到控制。

在大修時徹底清理主油箱，鏟除油箱內(nèi)部油泥以及鐵銹，用砂紙打磨油箱銹蝕部位，并用面團清理油箱內(nèi)殘留顆粒，保證油箱內(nèi)部清潔。對油箱內(nèi)部表面進行防腐處理：清理、干燥油箱內(nèi)部，涂防銹底漆，用刷子一次涂上良好的不易剝落的耐油漆。

改造機組主油箱回油磁性濾網(wǎng)。用304 不銹鋼材料制作濾網(wǎng)邊框替代塑料材質(zhì)邊框，增加其強度，重新制作加工磁性回油濾網(wǎng)。

利用大修窗口，對油系統(tǒng)管道進行徹底排查，更換油系統(tǒng)內(nèi)橡膠墊片，使用石棉耐油板制作，常用材料有CMP4000，CSA-90 等。

本次大修#2 機組潤滑油主油泵出口有增加隔離門工作，在工作過程中，嚴格行防異物措施，與油箱相連的工作管道法蘭均應封堵嚴密。打磨后的管道均應清理吹掃。焊接工藝需采用氬弧焊，管道內(nèi)需沖氬氣保護。焊接工作結束后應進行最終的清理吹掃。由此，在今后的油系統(tǒng)工作中，均應嚴格執(zhí)行有效的防異物措施和嚴格的焊接工藝。

3 結語

采取上述措施后，主油箱潤滑油雜質(zhì)和水份都得到了有效的控制，基本解決了主油箱油質(zhì)長期惡化的問題，最終保證了整個機組的長期、正常、連續(xù)運行。關于汽輪機油質(zhì)維護，應以優(yōu)化油系統(tǒng)運行工況、消除缺陷為本；選擇優(yōu)異的油處理技術、維護手段，為標。采取的油質(zhì)維護手段應當能夠反客為主，解決油質(zhì)劣化的問題，從而實現(xiàn)保證油品的正常及系統(tǒng)安全運行，同時不產(chǎn)生油質(zhì)劣化的新的條件。