某廠2號機(jī)小機(jī)潤滑油水分超標(biāo)原因淺析

何磊

摘要：某廠2號機(jī)組小機(jī)潤滑油油質(zhì)水分及顆粒度長時間超過國標(biāo)合格標(biāo)準(zhǔn)，小汽輪機(jī)潤滑油長期帶水運(yùn)行，使機(jī)組運(yùn)行存在嚴(yán)重安全隱患。針對小機(jī)潤滑油水分超標(biāo)的現(xiàn)象，淺析原因，并從運(yùn)行角度采取針對性措施。

關(guān)鍵詞：潤滑油;水分超標(biāo);原因及措施

一、引言

小機(jī)汽輪機(jī)運(yùn)行是由潤滑油在轉(zhuǎn)子和軸承間形成油膜進(jìn)行潤滑，防止動靜摩擦的，對小機(jī)的安全運(yùn)行有重要重要作用。潤滑油長期帶水運(yùn)行會導(dǎo)致油質(zhì)劣化，產(chǎn)生氣泡、乳化現(xiàn)象，使油膜不均勻甚至被破壞，嚴(yán)重影響潤滑油的性能，甚至可能會導(dǎo)致小機(jī)軸承軸瓦磨損，發(fā)生動靜摩擦，造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故。另外，潤滑油中水分含量過高，長時間與金屬部件發(fā)生接觸，金屬接觸表面可能會產(chǎn)生不同程度的銹蝕，銹蝕產(chǎn)生的雜物會引起調(diào)速系統(tǒng)卡澀，甚至造成停機(jī)事故，所以在運(yùn)行過程中必須嚴(yán)格控制潤滑油質(zhì)量，保證油中水分、顆粒度等指標(biāo)在國標(biāo)范圍內(nèi)。

二、機(jī)組運(yùn)行概況

國能神華九江電廠小汽輪機(jī)為給水泵驅(qū)動裝置，用于1052MW超超臨界燃煤機(jī)組給水泵，本機(jī)組是由哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)制造的單缸、末級雙分流、單軸、雙驅(qū)、沖動式、下排汽凝汽式、外切換型鍋爐給水泵汽輪機(jī)。

小汽輪機(jī)型號：G40-1.0-2

額定進(jìn)汽壓力：1.063MPa

額定進(jìn)汽溫度（主汽閥前）：382.36 ℃

額定排汽壓力：4.9kPa

額定進(jìn)汽流量：153.05t/h

小汽輪機(jī)本體是主要由轉(zhuǎn)子、隔板、汽缸、調(diào)節(jié)閥、主汽閥、軸封、軸承箱、擋油環(huán)、盤車裝置、基架等部件組成的整體快裝式結(jié)構(gòu)。共有四個軸承箱，軸承箱中通入0.16～0.2MPa壓力的潤滑油。小機(jī)軸封采用梳齒式機(jī)械密封，分為上、下兩半組成，位于轉(zhuǎn)子穿出汽缸的位置，前軸封布置在前汽缸前端，用以防止汽缸內(nèi)蒸汽向外泄漏，避免高溫蒸汽沖入前軸承箱導(dǎo)致軸承溫度升高及潤滑油進(jìn)水;后軸封布置在后汽缸后端，用于將排汽腔室與外界大氣隔離，防止大氣漏入后汽缸影響排汽真空度，防止機(jī)組真空惡化。

自2月份起2號機(jī)組小機(jī)潤滑油油質(zhì)化驗(yàn)水分超過100ppm國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，小機(jī)油箱回油觀察窗有明顯乳化現(xiàn)象，隨之潤滑油顆粒度超過7級，由以上現(xiàn)象推斷出小機(jī)潤滑油中有外部水源進(jìn)入或者凈化、排煙裝置故障等原因?qū)е掠椭袔?，影響了潤滑性能，造成軸承磨損增大，從而導(dǎo)致油中顆粒度隨之超標(biāo)。

三、原因分析

1、小機(jī)潤滑油凈化裝置故障、出力不足，或者排煙風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)導(dǎo)致大量水分及其他雜質(zhì)無法排出，積存在油箱內(nèi);

2、小機(jī)軸封壓力調(diào)整不當(dāng)，軸封壓力偏高，大量軸封蒸汽進(jìn)入潤滑油中污染油質(zhì)。由于小機(jī)軸封供汽調(diào)門調(diào)節(jié)特性差，負(fù)荷變動期間軸封壓力在30～60KPa波動，而正常小機(jī)軸封壓力只需要維持在20～30KPa左右。而且由于小機(jī)軸封減溫水調(diào)門內(nèi)漏，若要維持軸封溫度在160℃以上，必須保證小機(jī)軸封均壓箱溢流閥有30%以上開度，變負(fù)荷期間需手動調(diào)整，更加大了小機(jī)軸封壓力的波動。

3、軸封蒸汽帶水，由于軸封減溫水內(nèi)漏嚴(yán)重，軸封均壓箱中水量較大，且軸封均壓箱疏水管在2月份有漏點(diǎn)缺陷，在處理過程中可能導(dǎo)致疏水管道通流面積減小，疏水不暢，更加劇了蒸汽帶水現(xiàn)象;

4、潤滑油冷卻器內(nèi)漏，水漏入油中。正常情況下，由于潤滑油壓在0.5MPa，開式水壓力在0.28MPa左右，油壓遠(yuǎn)大于水壓，因此運(yùn)行側(cè)冷卻水很難漏入油中。2號機(jī)小機(jī)B側(cè)冷油器由于油側(cè)有漏點(diǎn)，將油側(cè)進(jìn)出口門關(guān)閉隔離，可能出現(xiàn)水進(jìn)入油側(cè)的情況，通過油側(cè)排空進(jìn)入油箱中;

5、給水泵密封水入口調(diào)整閥溫差設(shè)置不當(dāng)或調(diào)節(jié)失靈，密封水壓力高會沿軸向串至軸承回油中;密封水壓力偏小，給水泵內(nèi)大量高溫水漏出，由于密封水回水靠近軸承回油腔室，同時回油腔室呈負(fù)壓，高溫水汽化后被吸入回油腔室中造成油中進(jìn)水;

6、小機(jī)出力不足，長時間處于調(diào)門全開狀態(tài)，進(jìn)氣量較大，軸向位移增大，導(dǎo)致軸承或密封部件磨損，軸封蒸汽及密封水直接串入油中。

四、解決方案探討

1、加裝外置潤滑油凈化裝置，并從油箱底部排油口接管，防止由于水密度重量大于油，大量水分沉積在油箱底部，導(dǎo)致化驗(yàn)的取樣不合格;

2、檢查小機(jī)潤滑油排煙風(fēng)機(jī)是否有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，關(guān)閉倒轉(zhuǎn)排煙風(fēng)機(jī)出口手動門;

3、適當(dāng)調(diào)整小機(jī)油箱負(fù)壓，適時停運(yùn)排煙風(fēng)機(jī)或關(guān)小出口手門，避免軸承腔室處微負(fù)壓對軸封蒸汽的引流;

4、適當(dāng)調(diào)低軸封壓力，控制軸封蒸汽流量和外漏量，高、低壓軸封壓力可通過軸封均壓箱至高、低壓軸封分手門調(diào)整;檢修期間對小機(jī)軸封壓力調(diào)節(jié)閥，減小軸封壓力波動;

5、加裝氣密油擋，隔離蒸汽與油接觸面。由于高壓前軸封存在漏汽問題，導(dǎo)致軸承箱內(nèi)進(jìn)汽，尤其是高負(fù)荷下，從而使?jié)櫥陀唾|(zhì)不合格?，F(xiàn)將汽輪機(jī)軸承箱外油擋改為氣密式結(jié)構(gòu)及增加一套氣密油 擋供氣裝置，消除油擋積碳及軸承箱進(jìn)汽的隱患，提高潤滑油油質(zhì)，改造方案如下圖：

6、更換小機(jī)軸封減溫水調(diào)門及軸封均壓箱疏水管道，保證蒸汽過熱度，防止蒸汽帶水;

7、關(guān)閉備用側(cè)冷卻器排空至小機(jī)油箱手動門，防止水側(cè)內(nèi)漏;

8、變負(fù)荷過程中，關(guān)注汽泵密封水壓力變化，正常汽泵兩端泄水口應(yīng)無水或不連續(xù)的水滴，否則表明密封水量太大，調(diào)整密封水進(jìn)回水溫度差值在5～7℃左右，回水溫度過高說明密封水壓力偏小;

9、增加軸加風(fēng)機(jī)出力，防止由于回汽不暢導(dǎo)致的軸封外漏;

10、運(yùn)行中注意小機(jī)調(diào)門開度，防止長時間處于全開狀態(tài)，監(jiān)視MTSI參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

五、總結(jié)

經(jīng)過上述方案改造后，2號機(jī)組小機(jī)潤滑油油質(zhì)水分明顯下降，保持在0～30ppm，在國標(biāo)允許范圍內(nèi)。此次小機(jī)潤滑油進(jìn)水異常的主要原因在于軸封壓力過高，通過改造小機(jī)軸封調(diào)節(jié)門和減溫水調(diào)門改善了軸封壓力波動的問題，并且通過投入氣密油擋，防止軸封蒸汽進(jìn)入軸承油箱中，雙管齊下取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]G40-1.0-2型給水泵汽輪機(jī)產(chǎn)品使用說明書

[2]2號機(jī)小汽輪機(jī)高低壓軸封加裝氣密油擋技術(shù)改造方案